水库水源自来水厂的排泥水处理工艺设计

2019201920192019201920192019201920192019201920192019201920192019201920192019201920192019201920192019201920192019201920192019水利与电力建设水库水源自来水厂的排泥水处理工艺设计王秋云中国华西工程设计建设有限公司摘要：通过对白龙水厂排泥水处理工艺的设计方案和设计参数进行介绍，对类似水厂的排泥水处理工艺的设计提供参考。关键词：水库水源；自来水厂；排泥水；处理工艺自来水厂的排泥水总量约占水厂总水量的5％～8％，且含固率通常在1％以下，主要类型为无机颗粒和泥沙，也存在部分有机物，来源于原水中的浊度，浮游生物等[1]。排泥水中含有铁盐、铝盐、锰以及藻类，如果不经过处理直接将其排入水体中，不仅会对自然环境带来污染，而且也是一种浪费。随着国家环保事业的发展和环保意识的增强，自来水厂的排泥水也逐步成为社会关注的焦点。根据国家相关法规和环保部门的要求，现有老旧水厂应增加排泥水处理设施，新建水厂应同步建设排泥水处理系统。一、水厂排泥水处理工艺分析1996年以来，北京、上海和深圳等城市先后建成投产了几个水厂的排泥水处理工程，开始了我国自来水厂排泥水处理的起步阶段。目前国内最常用的排泥水处理工艺主要有集中处理和分质处理两种方式。（一）集中处理泥水处理流程：将滤池反冲洗废水和沉淀池排泥水统一收集至泥水调节池，调节池内上清液回流至配水井，池底沉泥由污泥泵抽升至浓缩池，浓缩后上清液回流至配水井，底泥经泵抽升至脱水间脱水，经脱水后的泥饼外运填埋处理或资源化利用[2]。（二）分质处理泥水处理流程：将滤池反冲水及初滤水、沉淀池排泥水分开处理。滤池反冲洗废水中的水冲洗水及初滤水排放至排水池，然后回收至配水井；滤池反冲洗废水中的气冲洗水、气水同时冲洗水以及沉淀池排泥水排放至排泥池，再进入浓缩池，浓缩池上清液排放至雨水系统或者排放至排水池回收，底泥由泵提升至脱水间机械脱水，泥饼外运填埋处理或资源化利用。（三）优缺点分析集中处理方式的优点：废水都经沉淀处理后回收，水资源利用率高且回流水质稳定；缺点：反冲水和沉淀池排泥水混合后水量大，含固率低，将增加泥水处理构筑物规模，增加投资。且对浓缩的运行要求很高，浓缩上清液达到回用较困难。分质处理方式的优点：滤池反冲废水及初滤水，浊度较低，与原水混合后对原水影响不大，因此可将水冲洗废水及初滤水直接回用；而沉淀池排泥水以及滤池气水反冲洗废水，含固率高，可直接进入重力浓缩池。反冲洗水和沉淀池排泥水的排放互不影响，用地较少，总投资少。缺点：由于滤池反冲洗水浊度变化较大（平均为100NTU），特别是低浊期，对水处理的稳定性有一定影响，也可能带来铁、锰等元素的富集[3]。二、排泥水处理工艺设计（一）白龙水厂的水处理工艺简介白龙水厂的取水水源为白龙湖水库。水厂总规模20万m³/d，分期实施，近期设计规模10万m³/d。净水工艺采用常规水处理工艺，主要净水处理构筑物为：配水井、机械混合池、折板絮凝池、平流+斜管沉淀池、V型滤池、清水池（叠合在沉淀池下）、送水泵房。水厂原水为白龙湖水库水，原水水质好，重金属等各种污染物含量低，在控制回用水量情况下，滤池冲洗水回用不会对原水水质造成大幅影响，因此水厂的排泥水处理工艺采用了分质处理工艺。由于滤池初滤水和反冲过程中水冲阶段的排水水质较好，将其回收至配水井；而滤池气冲、气水同冲阶段的排水浊度相对较高，将其与絮凝沉淀池的排泥水一同收集后进行浓缩、脱水处理。（二）干污泥量计算根据原水水质和《室外给水设计规范》GB50013-2006，确定95%保证率原水悬浮固体设计取60mg/l，液态聚铝最大投加量60mg/L（Al2O3有效含量10%）。计算公式：TDS=Q×（TE1+AE2）×10-6，其中：TDS—总干泥量（t/d）；Q—设计水量（m3/d）；T—设计采用的原水浊度（NTU）；E1—浊度与SS换算系数，这里取1.5；A—混凝剂加注率（以氧化铝计）（mg/L）；E2—换算系数，取1.53。经过计算：近期干泥量：7.3t/d；远期干泥量：14.6t/d。沉淀池排泥水含固率取0.5%，则近期沉淀池排泥水量为1460t/d，远期沉淀池排泥水量为2920t/d。（三）滤池排水量近期共设6格滤池，单格面积96㎡。滤池冲洗周期为24h，每次冲洗一格，冲洗完一格后再冲洗下一格。单格滤池总冲洗排水量532.5m³，其中：滤池的初滤水量为60.2m³，单水冲阶段排水量230.4m³，单气冲阶段排水量20.7m³，气-水同冲阶段排水量51.8m³，单水冲阶段的排水量313.3m³。（四）处理构筑物工艺设计1、排水池排水池考虑收集2格滤池的初滤水和单水冲阶段的排水，并考虑浓缩池上清液的排入。近期设置排水池1座