談凈水廠排泥水處理工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用

郭雪巖

摘要：給水廠作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其安全穩(wěn)定的運(yùn)行對(duì)整個(gè)社會(huì)具有重要意義。由于凈水處理的處理技術(shù)不夠完善，導(dǎo)致很多凈水處理工藝產(chǎn)生的生產(chǎn)污水直接排放到河道里，增加了水資源的污染，容易對(duì)水循環(huán)的利用產(chǎn)生較大的浪費(fèi)。因此，對(duì)于水廠的排泥水處理過(guò)程的研發(fā)和應(yīng)用就顯得非常重要，而近些年自動(dòng)控制技術(shù)被應(yīng)用到生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，本文主要針對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)在水廠的排泥水處理工程中的應(yīng)用做簡(jiǎn)單的說(shuō)明，并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：凈水廠;排泥水;調(diào)節(jié);設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

我國(guó)凈水廠排泥水的處理和處置工作起步較晚，1990年以前幾乎一片空白。凈水廠排泥水直接排入江河、湖泊或附近其他水域，對(duì)環(huán)境造成一定污染，隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的不斷發(fā)展，凈水廠排泥水的處理和處置工作受到越來(lái)越多的重視。

1現(xiàn)狀分析

凈水廠在水軟化處理過(guò)程中加入了石灰和PAC進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)和混凝，故在澄清池排泥水以及濾池反沖洗水中懸浮物含量很高。同時(shí)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3838地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，凈水廠排泥水對(duì)環(huán)境存在一定污染隱患，故對(duì)凈水廠排泥水采取回用水處理。

2談凈水廠排泥水處理工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1氣浮池的自動(dòng)控制

氣浮池的作用，是通過(guò)一系列的技術(shù)手段，將水里面的一些懸浮物或者是其他細(xì)小的渣子進(jìn)行過(guò)濾。因此，這個(gè)氣浮池的裝置里不僅有過(guò)濾裝置，還有沉淀渣滓的沉淀凝膠裝置。沉淀裝置主要是用于收集沉淀下來(lái)的污泥和凝膠的渣滓，過(guò)濾裝置主要用于投放藥物后進(jìn)行混合分離沉降需要沉降的其他的水質(zhì)里面的渣滓。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，自動(dòng)控制最重要的部分就是投放沉淀物的裝置，這個(gè)裝置主要設(shè)置的是變頻調(diào)速的離心計(jì)量泵。然后，在這個(gè)離心泵上面在裝一個(gè)電磁流量計(jì)，通過(guò)電感的作用，來(lái)控制這個(gè)流量的數(shù)值，通過(guò)數(shù)值的變化帶動(dòng)機(jī)器變化的同時(shí)，控制加藥的量。通過(guò)這樣的方式來(lái)控制加藥的量和速度，提高自動(dòng)控制的效率。

2.2脫水工序

濃縮后的污泥要進(jìn)行脫水，使污泥減少水分，便于最終處理。1）利用板框壓濾機(jī)脫水。板框壓濾機(jī)能提供較大的過(guò)濾壓力，脫水效果好，濾餅含固率高，濾液較清，固體回收率高，日常運(yùn)行耗能低，對(duì)需要進(jìn)一步干燥和焚燒的污泥可以降低燃料消耗，是無(wú)加藥脫水工藝的首選，有紀(jì)錄板框壓濾機(jī)對(duì)加石灰（是調(diào)節(jié)污泥pH、用于產(chǎn)生較干的濾餅，而非軟化水污泥）的污泥進(jìn)行處理，然后熱風(fēng)干燥的事例。缺點(diǎn)是周期性間斷工作，產(chǎn)率低，占地面積大，基建及設(shè)備費(fèi)用高等，國(guó)內(nèi)采用較多。2）脫水機(jī)房中的設(shè)備選擇。為間歇式加壓過(guò)濾的壓力過(guò)濾設(shè)備。濃縮后的污泥用投料泵輸入壓濾機(jī)的每個(gè)濾室，在壓力作用下，以過(guò)濾的方式透過(guò)濾布達(dá)到固液兩相分離的目的。適用于濃縮和脫水均不加藥處理的工序，日常運(yùn)行費(fèi)用低，在我國(guó)使用較多。但為了進(jìn)一步保證進(jìn)機(jī)污泥濃度，一般要投加絮凝劑和石灰，以保證較好的脫水效果，凈水廠凈化工藝有投加石灰的系統(tǒng)，則具有一定的優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)：容易堵塞濾布及管道。

2.3濃縮池設(shè)計(jì)

濃縮池前接調(diào)節(jié)池后接脫水機(jī)房，是排泥水處理系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。常用的濃縮方法有：重力濃縮、離心濃縮、氣浮濃縮，工程設(shè)計(jì)中采用什么方法進(jìn)行污泥濃縮，受調(diào)節(jié)后污泥濃度、污泥泥質(zhì)、脫水設(shè)備進(jìn)泥濃度要求等因素影響。重力濃縮與離心濃縮比較，其對(duì)排泥水量有調(diào)節(jié)作用，日常維護(hù)管理方便、運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)低，占地面積較大。離心濃縮占地面積小，濃縮效果好，同時(shí)離心濃縮為封閉式設(shè)備，衛(wèi)生條件好。工程設(shè)計(jì)中采用重力濃縮方法較多，池形有輻流式濃縮池和斜板/斜管式濃縮池，采用輻流式濃縮池較多。

2.4污泥脫水間

凈水廠污泥脫水機(jī)一般有離心脫水機(jī)、帶式脫水機(jī)和疊螺式脫水機(jī)。離心脫水機(jī)因占地較大、耗能較多，在中小型水廠中應(yīng)用不多;凈水廠污泥親水性較強(qiáng)，使用帶式脫水機(jī)往往擠壓不成泥餅，跑泥現(xiàn)象嚴(yán)重，故帶式脫水機(jī)在凈水廠中應(yīng)用也較少。濃縮后污泥含水率小于等于98%，按干泥量2.3t/d，計(jì)算得出污泥脫水機(jī)進(jìn)泥量115m3/d，污泥脫水機(jī)每天運(yùn)行16h，則進(jìn)泥螺桿泵流量Q=115/16=7.2m3/h，疊螺式脫水機(jī)處理量為90～150kgDS/h，污泥脫水間還設(shè)計(jì)脫水機(jī)絮凝劑投加系統(tǒng)，絮凝劑選擇PAM，投加量為污泥干重的0.3%。

2.5調(diào)節(jié)工序

1）凈水廠澄清池排泥設(shè)計(jì)。a.排泥池最高液位的確定，應(yīng)滿(mǎn)足澄清池排泥水能重力流至排泥池。不考慮設(shè)置排泥泵（即無(wú)法滿(mǎn)足重力流時(shí)依靠加壓泵運(yùn)行）。b.排泥池入流是間歇的，每日固定2次～3次，量和質(zhì)較均勻。c.排泥池容積不小于澄清池一日的排泥量。若確實(shí)受場(chǎng)地限制，可以減小容積，多余污泥可以在排泥池中溢流口或從澄清池放空管（大排泥管）排走。d.排泥池個(gè)數(shù)或分格數(shù)不宜少于2個(gè)，按同時(shí)工作設(shè)計(jì)，并能單獨(dú)工作，分別泄空。凈水廠澄清池一次排泥量以200t計(jì)，2次/d，排泥池容積可以設(shè)計(jì)為400m3，或者兩個(gè)200m3排泥池，分別接納每次的排泥水，便于沉淀濃縮，兩池之間也可設(shè)置連通，即可單獨(dú)或整體運(yùn)行，設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)實(shí)際面積靈活確定。e.設(shè)計(jì)放空管，用于檢修時(shí)放空。f.采用浮動(dòng)槽排泥池時(shí)，滿(mǎn)足其設(shè)計(jì)的要求，如宜采用中心進(jìn)水幅流式濃縮池、池底坡度、浮動(dòng)槽上下浮動(dòng)范圍等。2）凈水廠濾池反沖洗水設(shè)計(jì)。凈水廠濾池反沖洗水包括D型濾池和雙閥濾池的反沖洗水，濾池每天反沖洗一次，每次反沖洗水量約150m3，濾池反沖洗水調(diào)節(jié)池可以設(shè)計(jì)為150m3兩座，有利于反沖洗水的調(diào)節(jié)。

2.6排泥水調(diào)節(jié)池

排泥水調(diào)節(jié)池接納和調(diào)節(jié)沉淀池排泥水和脫水機(jī)濾液。排泥水調(diào)節(jié)池的容積受排泥頻率和時(shí)序影響較大，容積不易確定，按儲(chǔ)存1d沉淀池排泥水計(jì)算排泥水調(diào)節(jié)池容積。沉淀池排泥水含水率一般在98%～99.9%，沉淀池下部設(shè)有錐形泥斗，有一定的調(diào)節(jié)和濃縮功能，取沉淀池排泥水含水率為99.5%，故排泥水調(diào)節(jié)池容積V=2.3/0.5%=460m3。排泥水調(diào)節(jié)池分為2格，并聯(lián)運(yùn)行，每格池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，N=4.0kW，整池設(shè)潛水排污泵3臺(tái)（2用1備），Q=40m3/h，H=12m，將排泥水提升至污泥濃縮池。

結(jié)語(yǔ)

從各方面看，工程主要針對(duì)凈水廠的排泥水進(jìn)行處理，在處理的過(guò)程中有兩部分水的回用，一部分澄清池的排泥水經(jīng)調(diào)節(jié)濃縮后將上清液及脫泥水回用到供水處理系統(tǒng)中;另一部分濾池的反沖洗水直接回用于供水處理系統(tǒng)中，這兩部分水量約1800m3/d。凈水廠排泥水處理工程是一項(xiàng)保護(hù)環(huán)境、可有效地減輕當(dāng)?shù)氐乃廴締?wèn)題，起到改善周邊環(huán)境、提高衛(wèi)生水平、保護(hù)飲用水水源，保護(hù)身體健康的作用，為子孫后代造福的公用事業(yè)工程，其效益主要表現(xiàn)為社會(huì)效益。同時(shí)，還可改善當(dāng)?shù)赝顿Y環(huán)境，使工業(yè)企業(yè)不會(huì)再因水污染而影響發(fā)展，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

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