摘要：近年来，我国的净水厂有了很大进展，净水厂排泥水处理工作也越来越受到重视。本文提出了排泥水处置的必要性，分析了净水厂排泥水组成及特性，最后探索了排泥水的常规回用方式。
关键词：净水厂排泥水；资源化利用；回流利用；安全性分析
引言
随着社会的发展以及人口的增长，人们对水的需求在增大，伴随而来的便是在水的净化过程中产生的大量净水污泥。到目前为止，我国含水率为70%的水厂污泥年产量大约为2200万吨，到2015年底，预计该数据将超过2600万吨。也有调查显示，英国自来水厂每年消耗32.5万吨混凝剂和生产超过18.2万吨干污泥。净水污泥的控制已经成为日益严峻的环境问题。目前来说净水厂污泥处理处置技术还不完善，大部分仍然采用填埋的方式，不能根本上解决污泥问题。实际上，资源化利用才是净水厂污泥的最终出路。
1排泥水处置的必要性
随着社会的进步和人口的增长，人们对水资源的需求越来越大，净水厂作为人们供水的主要来源，在供水的过程中，不可避免的会有排泥水的产生。2015年环保部发布的“水十条”中明确提出了对污泥稳定化、资源化、无害化的处置，净水厂排泥水的处置势在必行。目前，水厂的排泥水对环境的污染问题越来越引起社会的关注。直到上个世纪80年代末，才将排泥水的处置问题正式提上议事日程。早先对于排泥水的处置大多是直接排入江湖，排泥水当中含有大量的泥沙，直排会对当地的河道水质产生影响，且泥沙淤积于河底会抬高河道。排泥水当中含有的大量铝盐，排入水体后会危害水中生物，破坏水体生态平衡。相比较于污水处理厂的污泥处置，给水厂的污泥量没有污水厂大，泥的收集也较不稳定，尤其对于小型给水厂来说，配置成套的污泥处理设备不太现实。从目前绿色可持续发展的要求来看，排泥水是不容废弃的水资源，排泥水的回用处置对于国内缺水地区尤为重要。
2净水厂排泥水组成及特性
城市净水厂排泥水主要由沉淀池、澄清池排泥水和滤池的反冲洗废水组成，占水厂总净水量的4%~7%，净水厂排泥水总固体含量一般在0.1%~2%之间，以无机颗粒和泥沙为主，也不乏部分有机物，来源于原水中色度，浮游生物等。一般净水污泥中BOD大约含量为80mg•L-1，有机化合物的大约含量为500mg•L-1。净水厂排泥水总的来源有沉淀池（澄清池）排泥水、气浮池浮渣和滤池反冲洗水等，每种来源的排泥水性质不尽相同。文章着重讨论沉淀池排泥水和滤池反冲洗水的区别。沉淀池排泥水主要包括原水中的悬浮物、溶解状胶质、有机物、微生物以及残余净水药剂等，约占总产水量的1.5%～2%，含水率相对较低（大约99.7%），沉速较慢；而滤池反冲洗排水主要包括悬浮胶体、粘土、有机物及化学药剂残余物等，水量较大（约占产水量3.5%～5%）、变化小、泥含水率较高（99.9%左右），排泥水沉速快，将其集中静置于排水池后大部分可回流且回流水沉泥较少。
3排泥水的常规回用方式
3.1滤池反冲洗废水直接回用，沉淀池排泥水处理后回用
此种方法适用于滤池反冲洗废水能直接回用的情况，但是此种方法应当充分考虑到废水回用导致的重金属富集、微生物积累对原水出水水质的影响，以及由于天气或者季节性等不可对抗因素的变化对原水尤其是地表原水的影响。应当实时监测水质情况，一旦发现出水水质恶化，应立即停止或者减少废水的回用。基于此情况，如果有必要，可以在废水回用前，设置排泥水的调质、调节池，并且严格控制污泥的回流比在适当的范围之内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆排泥水中含有大量的经过混凝沉淀后的絮体残留，这些絮体的密实度要比原水直接混凝形成的絮体的密实度要大，当排泥水经过初步沉淀处理后与原水混合回用时，可以有效地吸附混凝剂水解后产生的金属氢氧化物，从而能够形成更大更密实的絮体，能够有效地加强原水的混凝效果。
3.2共同处理滤池反冲洗水与沉淀池排泥水后再回用
适用于滤池反冲洗水不能满足回用要求或单独浓缩无法满足脱水机械的要求以及沉淀池排泥水沉降性能较差的水厂。虽然两者混合后能省却排水池，在一定程度上减少投资，但是由于滤池反冲洗水对沉淀池排泥水起了一个稀释的作用，反而不利于后面的污泥浓缩，后期处理费用会增加。
3.3滤池反冲洗水和沉淀池排泥水的单独处理
此种方法适用于滤池反冲洗水不满足回用条件，但是经过常规处理后，上清液能够满足条件的情况，或沉淀池污泥和反冲洗水在含固率等参数上差异过大，水厂对回用水质的要求较高。反冲洗水和沉淀池排泥水的分别处置能在一定程度上避免相互影响，重金属、微生物等参数不至于对出水水质造成过大影响，又能够有很好的适用条件，适合经济比较发达或者资金比较充沛地区的水厂。排泥水的回用，一方面排泥水当中的残留铝盐能够回流到进水端和原水很好的混合，增加原水当中的颗粒浓度，可以更加有效地提高颗粒之间的碰撞效率。使得絮体能够较快地凝结下沉，对于处理尤其是低温低浊水具有良好的效果。另一方面在回流排泥水的同时，对于滤池反冲洗水的回用也可以很大程度上减少水厂的自用水量，减少浪费，增大水厂的产量。大部分设有排泥水回用工艺的水厂均采取此种方式。
4净水厂污泥资源化利用
1）做建材使用。净水厂污泥的处置可以与砖厂，水泥厂等配合，将其作为工厂原料或配料，这种方式在安全性方面有保证。2）回收混凝剂。净水厂在水质净化过程中投加了大量混凝剂，铁盐或铝盐。从净水厂污泥中回收铝盐或铁盐，一方面减少污泥的总固体量，降低后续处理成本。另一方面，回收的铁盐或铝盐可继续作为混凝剂投加，节省开支。魏美洁将净水厂污泥中回收的铝盐混凝剂用于印染废水的处理，这种方式使得整个工艺的水力停留时间缩短了12h，与PAC相比，在满足排放要求的前提下出水水质也更好。3）作为吸附剂。有研究者通过实验验证了净水厂污泥作为重金属吸附剂的可行性。指出了净水厂污泥对正磷酸盐有一定的去除效果。水厂铝污泥对水中的阴离子有很强的亲和吸附能力，水中的很多污染物都可以得到一定的去除。也有国外研究者将净水污泥用于吸附水溶液中的氟化物，取得良好效果。4）生产沸石。用净水厂污泥来合成沸石的研究，发现用净水厂污泥合成的沸石相比其他商业和实验室合成的沸石来说具有很高的阳离子交换能力，能够去除水中高含量的Cd2+，Pb2+，Cu2+，Fe2+等金属离子以及铵离子，这可以用于污水处理和土壤修复。这样合成的沸石相比于天然沸石和斜发沸石也能够更广泛的用于废水处理。5）作催化剂。研究指出添加了含Fe，Mn净水污泥的稻草催化气化时能量产生更高效，实验结果也表明可燃气体的产量从0.61m3•kg-1增长到了0.72m3•kg-1。
结语
综上所述，净水厂主要负责给水部分处理，污水厂主要负责排水部分处理，每个部分应发挥各自的优势力量，特别对于小型净水厂。随着环保要求的提高，各个净水厂都将面临排泥水处置的难题，未来净水厂与污水厂联动处理还有许多值得研究的地方。
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[3]程雪莉.给水厂污泥资源化利用研究[D].西安：西安建筑科技大学，2014：1-2.
论文作者:王儒影
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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