庄炎
泛华建设集团有限公司 北京 100070
摘要：古雷某水厂的泥水处理方式和设计方案简介，采用泥水分开处理，反冲洗废水排入排水池回收使用，沉淀池泥水排入排泥池到重力浓缩池，上清液排入排水池作原水使用，下层泥进入机械脱水，脱水滤液则考虑直接排放，泥饼外运填埋。
关键词：泥水、回收、浓缩、脱水
一、工程概况
1、水厂现状：古雷某水厂规划20万m3/d，一期于2009年建成投产5万m3/d，工程源水取自祖妈林水库，距离水厂约10km。水厂工艺流程为：水库源水加压——投药、前加氯—— 静态混合器——孔室絮凝反应——斜管沉淀——V 型滤池——后加氯——清水池——吸水井——送水泵站——用户。
2、根据《漳州市古雷某水厂扩建工程规模论证报告》2017.09，建设规模：整个古雷经济开发区，远期净水用水量需求为30万m³/d，其中古雷某水厂远期承担20万m3/d供水量。扩建规模供水水源论证：后井水库、祖妈林水库、峰头水库联合供水可基本满足古雷一水厂扩建至15万m³/d。
3、拟建工程：古雷某水厂二期扩建10万m3/d，扩建至15万m³/d，三期扩建至20万m³/d。
扩建构筑物及其规模表
二、泥水处理工艺选择
1、泥水处理流程
若能回收使用排泥水量（约占水厂供水量 2%至4%），可适当缓解水资源短缺的矛盾，节省能源消耗，同时当原水浊度过低的时候，还可改善絮凝条件，节省矾絮凝剂使用。水厂沉淀池排泥水的悬浮杂质含固率约为0.2%～1.0%，高出滤池冲洗废水的含固率20~30倍，而滤池反冲洗废水量较大。本工程将分开处理滤池反冲洗废水和沉淀池泥水，反冲洗废水排入排水池用潜水泵输往配水井作原水使用，沉淀池泥水排入重力浓缩池，上清液排入排水池作原水使用，下层泥进入机械脱水，脱水滤液则考虑直接排放，以免污染物质富集影响出水水质，泥饼外运填埋。
2、污泥脱水设备选型
自来水厂污泥脱水机械，目前主要采用的有带式压滤机，厢式自动压滤机和离心脱水机三种类型[1]。本工程拟选用具有良好的运行管理经验、效率高、运行稳定可靠的离心脱水机。
离心式污泥脱水机的优缺点有：①设备效率高，占地面积小，环境整洁；②可24小时连续运行，全封闭结构，无泄漏；③独特的螺旋结构，增强了泥饼的挤压力度，提高了泥饼的含固率；④采用先进的动平衡技术减振；⑤独特的差转速调节技术，增大了螺旋卸料扭矩和负载能力；⑥较大的长径比，延长了物料的停留时间，提高了固形物的去除率；⑦自动化集成控制技术，转速和差转速无级可调；⑧安全保护和自动报警装置。主要缺点是噪声大，电耗稍高，旋转叶片等部件要求耐磨性强，制造材质和加工精度要求严格，价格稍贵[2]。
三、泥水构筑物设计
1、排水排泥池
①排泥池
排泥池接收沉淀池的排泥水，经搅拌机混和均匀以后，通过排泥泵排入浓缩池，以确保浓缩池均质均量进水。
排泥池尺寸：根据干泥量计算，一座沉淀池一日排泥水量约为458m3(排泥历时约3.0小时)，4座沉淀池每日排泥水量1834m3，设计排泥池进泥含固率约为0.5％。为减小调节池容积，4座沉淀池错开排泥。
设计排泥池1座，平面内净空尺寸27.0×9.0m，有效水深为4.5m，总有效容积1093.5m3。
沉淀池排泥池内设2台潜水泵（1用1备），将沉淀池排泥水输送至浓缩池。泵的流量按照均匀提升泥水至浓缩池的原则进行选择，设2台泵，单泵流量Q=100m3/h，H=12m，N＝4.0KW。为防止池内积泥，内设功率为1.5 kw潜水搅拌器1台。
②排水池
为减小排水池容积，滤池反冲洗为依次单格冲洗，间隔时间为1h。考虑到排水池废水回收需要一定的转输时间，排水池的容积按一次储存2格滤池反冲洗一次的排水量设计，即排水池的容积(单格)应大于2格滤池反冲洗一次的排水量696.96m3。
排水池一座平面内空净尺寸为27.0×9.0m，有效水深为4.0m，总有效容积972m3。
排水池内设提升泵(潜污泵)2台。泵的流量按照均匀提升废水至絮凝池以避免原水浊度波动的原则进行选择，水泵性能参数为：Q=100m3/h， H=12m，N=7.5kw。
2、污泥浓缩池
污泥浓缩池按20万m3/d规模设置二座。若原水浊度发生短时突变，超出设计原水浊度取值，致使实际污泥产量高于设计值，脱水机脱水能力不足时，浓缩池还可担当临时贮泥的作用，以避免选用大功率脱水机造成长期闲置。
设计采用普通重力式浓缩池，浓缩池固体通量采用1kg/m2·h，设计采用2座浓缩池，每座直径φ18.0m，池深5.80m。设计进泥含固率0.38%～1.25%，出泥含固率2%～4%。每天污泥量为92m3，进入污泥脱水车间，上清液流入回收池。
3、污泥脱水车间
自来水厂的干污泥量为去除的原水的浊度、色度及净水过程中所投加的混凝剂等。污泥脱水车间按原水20万m3/d所产生的污泥量处理规模设置，考虑污泥处理系统的规模应满足全年85～95%日数可完全处理的要求，计算设计干污泥量为9.43t/d，脱水机进泥量为382.92m3/d，含固率2.46%；脱水后泥饼44.81m3/d，含固率20%；年产泥饼1.63万t，折算为干泥约3270t。
脱水机房平面尺寸33.4×12.2m，包括车间、污泥堆场、控制间、发电机房、药剂库等。车间内设置2台离心脱水机及配套设施，单台处理能力10～30 m3/h（进泥含固率2～4%）。
主要设备：
①离心脱水机2台
参数为：Q=10～30m3/h ，N=37KW；进泥含固率2～4%，出泥含固率20～25%，高分子药剂投加率为1.0%干泥重量。
配套液压站。
②污泥进料泵2台
参数为：Q=2-20m3/h ，N=4.0KW
配套污泥切割机等。
③絮凝剂（干粉）投配系统1套
药剂备制量1～8kg(干粉)/h，流量1000L/h，配制浓度为0.5%，然后再稀释至0.1～0.2%。
设有加药泵2台，参数为Q=0.3-1.5m3/h，H=0.4MPa，N=0.75KW，与脱水系统联动。设备包括药剂投加管道上的用于控制的管件。
④无轴螺旋输送机2台
一台Q=2.8m3/h ，N=2.2KW，L=6m，水平安装；
一台Q=2.8m3/h ，N=2.2KW，L=7m，安装角度25°。
四、总结
1、分开处理滤池反冲洗废水和沉淀池泥水，反冲洗废水排入排水池作原水使用。
2、沉淀池泥水排入重力浓缩池，上清液排入排水池作原水使用，下层泥进入机械脱水，脱水滤液则考虑直接排放，以免污染物质富集影响出水水质，泥饼外运填埋。
参考文献：
[1] 高少婷. 某给水厂的排泥水处理工艺方案研究[J].《基层建设》, 2017年第8期.
[2] 李德品. 制浆废水的深度氧化处理[J].《造纸化学品》, 2011.
论文作者:庄炎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/25
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