沈阳沈北水务有限公司
1 背景
沈阳市某净水厂始建于2008年，2010年6月份投产，设计规模5万立方米/日。该厂采用"一曝两滤"的净水工艺，原水来自辽河石佛寺库区七十米深地下水，原水经过曝气和铁、锰两级过滤，出水输送至下游配水厂。该厂的废水主要为反冲洗废水，按照原设计，反冲洗废水经废水回收池沉淀后，上清液回用，池底污泥排至污泥脱水机进行脱水处理。
随着区域经济的发展，该厂实际供水量和废水排放量大幅增加，排放水质难以满足污水排放标准。2014年"长河污染事件"发生以后，该厂受到了环保部门的处罚,解决废水处理问题迫在眉睫。
2 工艺概况
2.1 原工艺流程
该厂的废水主要来自净水间滤池的反冲洗废水。滤池定期反冲洗下来的废水汇入废水回收池中，废水回收池分为两组，交替进水、沉淀、回流和排泥。沉淀后的底泥排至污泥池，进入离心脱水机脱水处理。上清液回流至净水间与原水混合后再利用。
2.2 原工艺设计参数及存在的问题
原设计单组滤池平面尺寸为7.5m×6.2m, 共２０组滤池。反冲洗周期为12～24h，每次8min,冲洗强度为15L/s.m3,每次反冲洗水量约270m3。反冲洗废水回收池分为两组，每组规格13×9×(4.6～5.3)m，池底坡面无刮泥机，每组容积为400m3，采用平流沉淀池构造，池底一侧设有流量80m3/h的潜水排泥泵，另一侧设有流量500m3/h的回流潜水泵。实际运行中存在以下问题：
1、该厂水源锰含量偏高，超出四类标准数倍。滤池实际反冲洗周期明显缩短。
2、沉淀后的反冲洗废水上清液与污泥分离效果差，在废水回收池内静置12h以上才能实现水和泥的有效分离，且污泥沉降性差，容易受到扰动重新上浮，上清液达不到回用或排放标准。
3、污泥脱水效果差。有研究显示，滤池反冲洗废水的平均悬浮物浓度较低，经过长时间得浓缩压密后含固率也很难超过2%，不宜直接进行污泥脱水[2]。即便投加PAM后，絮团小，抗剪切力差，离心脱水效果不佳，无法装车外运。脱水后的污水浊度高，也不具备外排和回用条件。
3 改造方案
3.1 目的
通过工艺改造，确保反冲洗废水处理后达到辽宁识污水综合排放标准》，并具备回用能力。
3.2方案设计及施工
常见的反冲洗废水处理方法有物化法和膜法。考虑到膜法工艺投资大，后期维护费用高，最终采用了高效混合+高效混凝反应+斜管沉淀的物化处理方案。该方案将原废水回收池进行了改造，同时增加一座废水处理车间。
反冲洗废水首先进入废水集水池（由原废水回收池改造），集水池中安装水力搅拌器，用于水质水量调节。后由潜水泵提升至静态管式混合器，同时向混合器内投加碱。调PH值后的废水进入高效反应器中，分别投加PAC、PAM药剂，进行絮凝反应和沉淀，达到固液分离的目的。固液分离后的合格上清液输送至原水厂供水系统曝气池，不合格出水返回废水集水池。沉淀的污泥由螺杆泵输送至原污泥处理系统，处理后的泥饼外运，污泥上清液返回废水集水池。
该工程于2014年10月29日确定施工单位组织实施，2016年4月29日竣工投产。
3.3 工艺流程
3.4工艺参数
设计处理能力4000m3/d,设计进水水质指标：色度1400，浑浊度1478，铁322.8mg/l,锰8.15mg/l。设计出水水质指标：色度≤25，浑浊度≤10，铁≤1.5mg/l，锰≤1mg/l。集水池两座，总容积800m3,水力停留时间4.7h,配功率4kw的水力搅拌器4台；潜水提升泵4台（将废水从集水池提升至废水处理车间），流量250m3/h,扬程11m，功率15kw。高效絮凝反应池一座，分六格串联，尺寸3.6*5.4*3m*10mm，有效停留时间17min；加药系统一套；斜管沉淀池两座，外形尺寸8*3.5*5.5m，斜管填料规格内径25mm，斜长1000mm；污泥螺杆泵三台，流量8m3/h，功率4kw,扬程1.2MPa。
4 调试中出现的问题及解决方案
4.1絮凝反应池底沉积污泥
该系统运行一周后，反应池底沉积大量污泥，堵塞导流口，药水无法充分混合。经分析原因为进水负荷小，水力停留时间长达30min。解决方案：将PAM加药点从进水口后移至絮凝反应池中部，减少絮凝体在反应池内停留时间。
4.2斜管沉淀池挂泥
沉淀池斜管附着污泥，污泥随着水流上浮，破坏出水水质。原因为絮状污泥黏附至斜管上所致。该问题属于斜管沉淀池的"通病"，斜管沉淀池具有占地面积小，沉淀效果好的优点，适合水厂的扩容改建和用地特别受限的水厂中应用，但是也存在易堵塞的问题[1]。只能通过减少PAM投加量、清理斜管来解决。
4.3沉淀污泥浓度不稳定
斜管沉淀池的沉淀污泥经螺杆泵外排至污泥浓缩池进行二次沉淀浓缩，实际运行中外排的污泥浓度很低，原因为沉淀池内泥水"短流"、部分清水随泥排走。解决方案：斜管沉淀池排泥泵改为调频控制，连续运行。
此外，为了增加系统运行稳定性，反冲洗处理车间延长运行时间，避免间歇出水产生的污泥沉积和冲击情况发生。
5运行效果
经过调试，反冲洗废水处理系统改造工程运行趋于稳定，运行效果良好，处理后的水质达到DB 21/1627-2008《污水综合排放标准》要求，并具备回用能力。目前，废水回用比例约为10%左右，持续运行一个月，未发现出水水质有明显改变。有关实践也证明，当废水反冲洗废水的回流比例小于10%时，不会对水处理工艺造成明显[3]。
6 结语
反冲洗废水处理系统改造工程包括改造废水集水池和建设反冲洗废水处理车间两部分，工艺包含了调节、絮凝、沉淀和脱水处理技术。经投产调试后，解决了净水厂废水超标排放的问题。由于低温低浊度废水处理比较困难，可以参考的经验不多，处理后的废水稳定回用是下一步需要关注的工作重点。
参考文献
1 潘涛，李安峰，杜兵. 废水污染控制技术手册. 北京：化学工业出版社，2012.10
2 许嘉炯，张晔明，郑国兴. 自来水生产废水处理工艺流程的优化及运行控制要求.净水技术，2004,4:36~38
3 陶辉，王玲，徐勇鹏，王毅等. 滤池反冲洗废水的直接回流利用研究.中国给排水，2008,5:1~4
论文作者:霍然
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期
论文发表时间:2019/7/18
标签：废水论文; 污泥论文; 废水处理论文; 滤池论文; 絮凝论文; 水质论文; 工艺论文; 《科技尚品》2018年第12期论文;