（环境工程专业论文）南洲水厂排泥水处理的研究及应用.pdf

摘要 随着国家对环保的日益重视，自来水厂排泥水的排放也逐渐被人们重视，排泥水如 不经处理直接排放到河流，会给河道造成不同程度的污染，另一方面占水厂供水量2 4 左右的排泥水量若能回收利用还可以节约水资源和能耗。而我国对自来水厂排泥水 的处理还是处在探索阶段，为了建好南洲水厂的排泥水处理系统，必须对其进行一系列 的研究。 本学位论文为南洲水厂排泥水处理系统的研究与应用。论文通过对同样以西海河段 河水为水源的顺德水厂的污泥量和排泥水性质做研究分析，以及对排泥水处理药剂和处 理工艺做研究比较，所取得的结论如下： 1 、对年间浊度变化进行频率分析，选取一定保证率的值作为浊度设计依据；对几年 不同时段的水源水取样进行浊度值和s s 值的系列同步检测对比，并对所获大量数据进 行数学回归和相关分析，确定原水浊度与s s 相关关系；对原水色度进行记录分析，确 定出色度去除量；对常规处理投加的混凝剂数量进行分析，确定出平均投加量。通过对 这些参数的研究分析，得出南洲水厂的干污泥量为1 0 4 t d 。 2 、比较分析了自来水厂排泥水及其污泥与污水厂的污水及其污泥的性质，得出两者 的区别。并基于排泥水的沉降性能试验，绘制出排泥水静态沉降曲线，固体通量与含固 率关系图，确定了南洲水厂排泥水浓缩的极限固体通量值及浓缩时间。 3 、对排泥水浓缩药剂和污泥脱水药剂进行实验，研究出南洲水厂排泥水浓缩药剂 选用聚合氯化铝，污泥脱水药剂选用阴离子型p a m 。 4 、通过对将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并处理还是分别处理的两 种工艺形式进行比较分析，得出南洲水厂排泥水处理选用分别处理的形式。 5 、研究了浓缩池的浓缩方式和浓缩池构造，并对交叉式斜管与斜板进行比较，确定 南洲水厂排泥水处理采用交叉式斜管重力浓缩池。 6 、基于对带式压滤机、膜式板框压滤机和离心脱水机三种脱水设备的研究，得出南 洲水厂排泥水处理采用国产卧式螺旋卸料沉降离心机。 排泥水量为2 6 万d d ，干泥量为1 0 4 t d 的南洲水厂排泥水处理系统在调试运行 期间，各个单体均能按照设计要求正常工作，各项参数达到系统的预定要求，脱水后的 污泥含固率达到3 6 3 3 9 2 ，取得较好的处理效果。 关键词：排泥水；含固率；浓缩；脱水；上清液 a b s t r a c t s i n c ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na r em o r ea n dm o r ei m p o r t a n ti nc h i n a , p e o p l ea l s op a y a t t e n t i o na tt h es l u d g ew a t e rt r e a t i n gi nw a t e rp l a n t i ft h ew a s t e w a t e rs t r e a mi n t or i v e r w i t h o u tt r e a t i n g ，t h e yw i l lp o l l u t et h er i v e r , o nt h eo r t h e rw a yi ft h es l u d g ew a t e rw h i c h o c c u p yt h e s u p p l yw a t e rf r o m2 t o4 c a nb er e c y c l e i tw i l ls a v em u c hr e s o u r c e s i n c et h e s l u d g ew a t e rt r e a t i n gc r a f to fw a t e rp l a n ti sa l s oo rt h ei n i t i a ls t a r t i n gi nc h i n a , w em u s td o s e r i e so f r e s e a r c h e si no r d e rt oc o n s t r u c tt h es l u d g ew a t e rt r e a t i n go f n a n z h o uw a t e rp l a n t i nt h i sp a p e rd e s c r i b e st h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no ft h es l u d g ew a t e rt r e a t i n go f n a n z h o uw a t e rp l a n t o nt h es t i l d yo ft h er a ww a t e ro fs h u n d ew a t e rp l a n tw h i c ht a k et h e r i v e rw a t e ra ss a m ea sn a n z h o uw a t e rp l a n t , a n dp u tt h e i rs l u d g ew a t e ro nt r i a l f r o mt h e r e s o a r c h ，w eg e tt h ec o n c l u s i o nf o rt h es l u d g ew a t e rt r e a t i n go f n a n z h o uw a t e rp l a n t ： i no r d e rt og e tt h eq u a n t i t yo fs l u d g e ，i ta n a l y s et h et e r b i d i t yt h a td u r i n gs e v a r a ly e a r s ，a n d f i n daf r e q u e n c yo ft e r b i d i t yo ft h ed e s i g nn o r m ；f i n dt h er e l a t i o no ft h et e r b i d i t ya n d s s a n a l y s et h ec o l o u r i t yo ft h er a ww a t e r , a n df i n dan u m e r i c a ln u m b e ro ft h er e m o v a lo f c o l o u r i t y f i n dt h ef l o en u m e r i c a ln u m b e ro ft h ew a t e rp l a n t f i n a l l y ，w ec a nd r a wt h et h e q u a n t i t yo fs l u d g ea f t e rs u c hw o r k s a n a l y s et h ep r o p e r t ya b o u tt h es l u d g eo fw a t e rp l a n ta n dd r a i np l a n t a n dm a k et h e e x p e r i m e n t o fl u d g ew a t e rs e d i m e n t a t i o n p r o p e r t y , t og e tt h ed i g i t a li n f o r m a t i o no f s e d i m e n t a t i o np r o p e r t y o nt h es t u d yo ft h em e d i c a m e n ta b o u tt h i c k e n i n ga n ed e w a t e r i n g ，f i n dt h em e d i c a m e n t t h a tu s ei nt h i c k e n i n ga r ed e w a t e r i n g m a k et h es c h e m ec o m p a r i s o no ft h es l u d g ew a t e rt r e a t i n gt h a ts e d i m e n t a t i o nt a n ka n d f i t e rt a n km i x i n go rs e p a r a t i n g ，f i n dt h ec r a f tt h a tf i tt h es l u d g ew a t e rt r e a t i n go fn a n z h o u w a t e r p l a n t r e s e a r c ht h ec o n f o r m a t i o n so ft h i c k e n i n gt a n k , f i n di to u g h tt ou s et h eg r a v t i t i o n a l t h i c k e n i n gt a n ki nn a n z h o uw a t e rp l a n t a n a l y s et h eb e l tf i l t e r ，f i a n et y p ef i l t e ra n dc e n t r i f u g a lf i l t e r , f i n di to u g h tt o u s et h e c e n t r i f u g a lf i l t e ri nn a n z h o uw a t e rp l a n t t h es l u d g ew a t e rt r e a t i n go f n a n z h o uw a t e rp l a n tw h i c hw i t h1 0 00 0 0 0c u b i cm e t r e sp e r d a y , i tw i l lt r e a ts l u d g ew a t e ra b o u t2 6 0 0 0c u b i cm e t r e sp e rd a y , a n dt r e a ts l u d g e1 0 4t o np e r d a y d u r i n gt h et e s tr u n , a l lt h ep a r a m e t e r so b t a i nt h eg o o de f f e c t i v e n e s s t h es o l i dc o n t e n ti n s l u d g ea f t e rd e w a t e r i sd u i n g3 6 3 t o3 9 2 ，g e tt h eg o o de f f e c t s i i k e yw o r d s ：s l u d g e ；s o l i dc o n t e n t ；t h i c k e n i n g ；d e w a t e r i n g ；s u s p e n d e ds o l i d 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名：吾亳华 日期：。6 年，2 月6 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻 读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学学校有权保存并向国家有关部门 或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅( 除在保密期内的保密论文 外) ；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制 手段保存、汇编学位论文本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 本学位论文属于： 口保密，在年解密后适用本授权书。 d 不保密。 学位论文全文电子版提交后： 口同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏 览。 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名：獬 日期： 2 口。，2 6 指导教师签名：骂。7 吵 日期：j 一占d 占 第一章绪论 第一章绪论帚一早三= 百t 匕 1 1 选题背景 南洲水厂是经广州市计委批准建设的广州市市政重点工程。该工程是一个建设规模 为1 0 0 万m 3 d 、投资近2 6 亿元的特大型水厂。水厂原水取自顺德水道北滔西海河段， 经2 条约2 6 9 公里长的d n 2 2 0 0 原水输水管送至南洲水厂。水厂在常规处理的基础上增 加了“臭氧一生物活性炭”深度处理工艺，保证出厂水水质达到饮用净水的要求。 原水中的污染物在净水过程中被浓缩，浓度较原来高出数倍甚至数十倍。排泥水如 不经处理直接排放到河流，势必会给河道造成不同程度的污染，淤积抬高河床，不利于 水环境的保护。为了实现广州市碧水蓝天、成为国际化大都市的目标，广州市政府近几 年大力开展环境保护工作，在水环境综合整治方面，重点加快推进饮用水源地污染整治、 城市污水处理系统建设、河涌综合整治和水污染重点企业全面达标工作的落实，下大力 气对城市生活污水和河涌进行整治。为配合广州市环境治理的总体目标，南洲水厂建立 排泥水处理系统，使水厂的生产废水能达到排放标准。 另一方面，广东近年水资源供需矛盾日益突出，水质性缺水成为制约经济发展和影 响人民生活的主要问题之一。广东省地质勘察局预测，到2 0 1 0 年广东省缺水量将达到 8 2 6 亿立方米。广东地处我国亚热带地区，雨量充沛，而且还有我国东南地区最大的水 系珠江穿境而过，其水资源总量为4 1 9 0 亿立方米，高居全国之首。但全省人均水资源 拥有量仅为2 1 0 0 立方米，低于全国人均拥有量2 2 0 0 立方米的水平，逼近国际公认的1 7 5 0 立方米的人均水资源的紧张警戒线。所以，占水厂供水量2 4 左右的排泥水量若能回 收利用，从节约水资源和节约长距离引水的基建投资及日常输水电耗等方面考虑，都可 在一定程度上节约水资源，节省能耗。 1 2 国内外研究现状、发展动态 2 0 世纪7 0 年代以前，世界上先期建造的一些自来水厂排泥水处理设施，很大程度 上是沿用了污水厂的污水和污泥处理方法来设计，没能结合自来水厂排泥水的特点综合 考虑。 随着经济的发展和人口的不断增长，近几十年来，城市自来水厂的数量和规模显著 增多和扩大，自来水厂集中排入水体的排泥水也越来越多。据上海市的粗略统计，各自 来水公司所属水厂通过排泥水进入江河的悬浮物达1 0 x 1 0 4 t a 以上( 干固体计) ，耗氧有机 物以c o d c ，计算达6 1 0 4t a 以上。 华南理下大学硕七学位论文 大量的排泥水集中排入江河，不仅淤积河床，妨碍航运和行洪，而且成为水体的重 大污染源。2 0 世纪6 0 年代，有人开始着手认真研究自来水厂排泥水处理和污泥处置工 作。各国研究人员调查了自来水厂的排泥水处理与水厂净水工艺之间的关系，探讨了自 来水厂排泥水与污水厂污水处理之间的相同点和不同点，在总结已建成的自来水厂排泥 水处理设施的运行经验和教训基础之上，根据自来水厂排泥水的有关特点，设计了许多 自来水厂排泥水处理和污泥处置的有效工艺、方法和设备。7 0 年代以来，一些发达国家 的自来水厂排泥水处理和污泥处置工作在经济蓬勃发展的带动下得到了迅速发展。日本 于1 9 7 5 年6 月颁布了水质污浊防止法，规定设有沉淀池和滤池的自来水厂，其排 水必须经处理至符合水质排放标准才能排出，从而在法律上规定了自来水厂必须进行排 泥水处理。 近年来，美国、日本和欧洲等国的较大规模自来水厂，一般均配置有较完善的、自 动化程度高的排泥水处理和污泥处置设施，而离心机脱水、加压过滤脱水等机械脱水方 法更是得到了普遍应用。在欧洲某些水源较好的自来水厂，由于排泥水中含泥量少，往 往将排泥水排入市政下水道，输送到就近的污水厂统一进行集中处理。据资料介绍，欧 洲许多国家的自来水厂经过浓缩和脱水处理的污泥量，占全部自来水厂污泥量的7 0 ； 日本自来水厂经过浓缩和脱水处理的污泥量，占全部自来水厂污泥量的8 0 以上。 我国的自来水厂排泥水处理工作正式被提上议事日程始于2 0 世纪8 0 年代。1 9 9 6 年石家庄市润石水厂率先建成排泥水处理系统，而后北京市第九水厂、上海市闵行水厂 一车间和深圳市梅林水厂的排泥水处理工程都相继建成并投产运行。i l l 1 3 课题来源及研究内容 1 3 1 课题来源 自来水厂进行排泥水处理是有其重要性和必要性的，然而不同水源、不同净水工艺 的水厂排泥水处理也不完全一样。由于我们对自来水厂排泥水处理起步较晚，对排泥水 处理系统还缺乏研究和运行的实践经验，所以总的来说目前还是处在探索阶段，为了能 科学地建设好南洲水厂的排泥水处理系统，我选择了采用顺德水道作为水源，日供水量 为1 0 0 万m 3 d 的现代化的南洲水厂排泥水处理工艺研究与应用这一课题。 1 3 2 主要研究内容 1 3 1 1 污泥量的研究 污泥量的多少将直接影响建设的规模，影响污泥量的主要因素是原水中的悬浮固体 2 第一章绪论 ( s s ) 和混凝剂的投加量。而给水厂常年只监测和记录原水浊度，要确定s s 与浊度的 相应关系，需要做大量的对比测定以确定s s 与浊度的比例关系。然后根据历史记录的 浊度、色度、投加混凝剂、助凝剂的量，选择合适的频率，并根据环保要求、污泥浓缩 能力、浓缩污泥的储存能力等综合确定干污泥量。 1 3 1 2 排泥水及其污泥性质的研究 常舰净水工艺中的沉淀( 澄清) 和过滤，主要以去除悬浮物质为目的。原水中的杂 质，在加入了混凝剂后形成了絮凝颗粒，这些絮凝颗粒在沉淀( 澄清) 池中沉淀和在滤 池中被截留，沉淀和截留的物质组成了排泥水的主要成分。这就决定了自来水厂的排泥 水性质与污水厂的污水性质不同。 水厂排泥水中的污泥干固体由原水中的泥砂，腐殖质、藻类等悬浮杂质和水厂投加 的混凝剂、助凝剂等两部分组成。这就决定了自来水厂的污泥与污水厂的污泥在有机成 分的比例、污泥组成、污泥密度和性质等方面均有根本区别。 排泥水的性质会直接影响其固体颗粒的沉速和固液分离性能等，因此在建设不同水 源水的水厂排泥水系统之前，应进行合适的排泥水静态沉降试验，以取得较确切的设计 参数。 1 3 1 3 排泥水药剂的选择研究 有时为了达到尽快浓缩的目的，可以在浓缩池投加药物。为了改善自来水厂污泥的 脱水性能，浓缩污泥进行污泥机械脱水前一般应均匀加入适量的有机高分子聚合物如聚 丙烯酰胺( p a m ) 来降低污泥比阻，使其易于脱水。聚丙烯酰胺有阴离子型、阳离子型和 非离子型三类，应从技术和经济方面综合衡量，通过试验筛选适合的p a m 类型和品牌。 1 3 1 4 排泥水处理工艺形式的研究 排泥水包括沉淀池的排泥水和滤池的反冲洗水，其中沉淀池排泥水的含固率比较 高，达o 1 2 甚至更高，而滤池反冲洗水含固率则比较低，平均在0 0 3 o 0 5 。 两种排泥水分开收集，滤池反冲洗废水先经过预沉淀后再与沉淀池排泥水一起浓 缩，这样能提高浓缩效率，但增加了设备和管理的复杂性。两种排泥水合并处理能省却 了一级的调节池减少了基建投资和占地，但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水极度稀释而 非常不利于污泥浓缩，浓缩池也因处理水量大、浓缩效果差而需增加基建投资和占地。 所以这两种排泥水一起收集还是分开收集处理，应通过综合比较后确定。 3 华南理t 大学硕七学位论文 1 3 1 5 浓缩池方式和浓缩池构造的研究 排泥水含固率一般均低于l ，需经浓缩池进行固液分离，要求浓缩后污泥含固率 达3 4 左右，以满足后续污泥脱水机械高效率污泥脱水的需要。排泥水的浓缩方法 有重力浓缩和机械浓缩池，浓缩池构造有圆形辐流式、上向流斜板或斜管池、泥渣接触 型等。选用何种浓缩方式和构造应通过综合比较后确定。 1 3 1 6 污泥脱水设备的选型研究 目前采用的污泥脱水机械主要有带式压滤机、膜式板框压滤机和离心脱水机三种类 型。污泥脱水机械选型时，应结合水厂规模、场地条件、管理条件和污泥性质等实际情 况，从设备运行可靠性、系统自动化程度、污泥脱水效果、建设投资和处理成本等方面 综合考虑进行合理选型。 4 第二章南洲水厂概况 第二章南洲水厂概况 2 1 水厂概况 南洲水厂位于广州市海珠区新窖镇沥窖村，征地面积2 7 0 4 1 3 m 2 ( 折合4 0 5 6 2 亩) ，实 际可用地2 3 4 7 8 0 m 2 ( 折f f3 5 2 】7 亩) 。其中包括常规处理系统、深度处理系统、排泥水处 理系统、厂前区附属建筑物。厂内建筑物的总体布局呈南北走向，南部为办公生活区， 布置有综合楼、值班宿舍、饭堂、维修间、仓库等；生产区是由北向南设置有原水进水 管、配水池、8 座絮凝池、平流沉淀池和5 2 格共4 7 3 2 m 2 滤面的气水反冲均粒滤料滤池。 在平流沉淀池下设置1 2 格清水池，清水池容积共1 l 万m 3 。两座吸水井和l 座送水泵 房及变配电室。在东西两组净水构筑物之间，设置了矾、氯、氨的药物投加室。东南部为 深度处理系统，包括提升泵房、氧气制备间、臭氧发生间、臭氧接触池、活性炭滤池。 水厂西北部为排泥水处理系统用地。东北部预留了生物预处理用地。 2 2 工艺流程 南洲水厂提供的是经过深度处理的饮用净水。采取的工艺为臭氧预处理+ 常规处理 + 臭氧生物活性炭滤池工艺。 2 2 1 工艺流程图 广州市南洲水厂工艺流程图如图2 1 所示。 图2 - 1 南洲水厂工艺流程图 5 华南理t 大学硕十学付论文 2 2 2 总平面布置图 广州市南洲水厂总平面布置图如图2 2 所示。 图2 - 2 南洲水厂总平面布置图 2 2 3 工艺高程图 广州市南洲水厂工艺高程如图2 3 所示。 图2 - 3 南洲水厂工艺高程 6 第二章污泥晕的研究 第三章污泥量的研究 3 1 概况 为了配合南洲水厂排泥水处理系统的建设，了解顺德水道西海河段原水水质及其形 成的排泥水的沉降性能，广州自来水公司选取了同样以西海河段河水为水源的顺德a 水 厂和b 水厂作为采样地点，收集两间水厂的原水水质参数和投矾量等信息资料。 a 水厂和b 水厂均采用网格絮凝、平流沉淀、气水反冲洗v 型滤池的工艺形式，投 加的药物也均为液体硫酸铝。 3 2 原水浊度变化情况 排泥水悬浮物总量的确定，需要通过长时间对水厂原水进行悬浮固体物测定。 表3 1a 水厂2 0 0 2 2 0 0 4 年原水浊度数值统计表( 单位：n t l o 时间原水浊度平均值原水浊度最高值原水浊度最低值 2 0 0 2 12 7 9 64 8 0 01 6 0 0 2 0 0 2 22 0 7 03 0 0 01 5 0 0 2 0 0 2 32 0 1 l3 0 0 01 5 0 0 2 0 0 2 42 4 4 03 5 0 01 6 0 0 2 0 0 2 57 0 7 9 2 2 0 0 03 5 0 0 2 0 0 2 68 6 0 32 5 0 0 01 8 0 0 2 0 0 2 7 2 2 0 2 04 0 0 0 05 0 0 0 2 0 0 2 86 7 7 81 2 0 0 06 2 5 2 0 0 2 97 1 52 4 6 0 01 5 2 0 2 0 0 2 1 0 1 9 2 33 2 6 04 6 0 2 0 0 2 1 l1 6 9 34 4 2 04 8 0 2 0 0 2 1 21 2 9 4 2 7 8 06 2 0 2 0 0 3 1l o 1 91 6 5 06 0 0 2 0 0 3 28 5 7 1 2 0 06 0 0 2 0 0 3 31 3 8 02 0 0 08 5 0 2 0 0 3 45 1 5 01 0 0 0 07 5 0 2 0 0 3 5 6 9 4 02 3 1 0 09 3 0 2 0 0 3 61 4 6 0 04 1 4 0 02 1 8 0 2 0 0 3 7 6 9 4 03 2 3 0 01 6 1 0 2 0 0 3 8 3 3 2 09 7 3 01 5 2 0 2 0 0 3 94 3 1 01 6 3 0 01 0 8 0 2 0 0 3 1 0 2 7 8 01 2 4 0 08 5 0 2 0 0 3 1 l1 7 4 03 2 6 0 6 5 0 2 0 0 3 1 21 6 8 06 7 0 01 0 5 0 2 0 0 4 19 4 01 9 2 0 5 1 0 2 0 0 4 21 1 4 04 0 2 06 3 5 2 0 0 4 3 1 0 5 04 5 0 03 8 0 2 0 0 4 45 6 6 02 6 8 0 01 3 0 0 2 0 0 4 54 i 6 01 3 3 0 01 7 0 0 2 0 0 4 6 1 7 0 1 04 9 2 7 03 8 1 0 2 0 0 4 72 1 0 4 06 2 4 0 0 4 8 6 0 2 0 0 4 8 1 1 3 3 03 2 1 0 02 9 0 0 2 0 0 4 91 0 0 0 03 4 0 0 0 4 2 0 0 2 0 0 4 1 05 7 5 01 8 6 0 0 3 6 0 0 2 0 0 4 i1 2 0 5 01 0 4 0 03 7 0 0 2 0 0 4 1 22 4 1 05 1 7 01 0 9 0 7 华南理t 大学硕士学伊论文 由于原水浊度随季节有较大变化，若以最高浊度作为干泥量的计算标准，将会造成 污泥处理系统投资的增加，同时在一般情况下设备也未得到充分利用，为了合理选定设 计标准，应对年间浊度变化进行频率分析，选取一定保证率的值作为设计依据。本项目 取8 0 作为设计指标。由表3 2 可得a 水厂三年原水浊度取概率8 0 时，其最高浊度 2 6 8 n t u ，最低浊度为2 9 n t u ，平均浊度7 1 5 n t u 。 3 3 原水浊度浊度值与水中悬浮物的关系 自来水厂排泥水中的干污泥主要是由原水中的泥砂、腐殖质、藻类等悬浮杂质组成， 8 第三章污泥嚣的研究 另外水厂投加的混凝剂、助凝剂也占有一定的比例。与原水中悬浮杂质含量密切相关的 检测项目主要是原水的浊度，所以计算干污泥的量，首先必须确定原水浊度与悬浮物之 间的换算关系。而浊度是生活饮用水的一个重要的感官指标，在自来水厂水质控制中为 最经常的监测指标。 水中的悬浮固体( s s ) 与浊度具有相关性。美国c o m w e l l 提出原水浊度与s s 关系 式为：s s = b x 浊度，b 为s s 与浊度的相关系数，通常在0 7 2 2 之间变化。 由于不同水源或相同水源在丰水期和枯水期中的悬浮颗粒大小、组成和形状各不相 同，因此各种源水的浊度值并不可能按固定比值直接换算成s s 值( m r l ) 。但可通过一 定的数据分析，得出s s 与浊度的相关系数，具体测定方法：先测定水源水的浑浊度， 再测定其总固体含量和可溶性总固体的含量，求出悬浮物( s s ) 的重量( 以m g l 表示) ， 最后求出每单位浑浊度相当于悬浮物( s s ) 的关系。 表3 3 、表3 4 和图3 - 1 、图3 2 是南洲水厂在顺德水道丰、枯水期进行的原水浊 度与s s 相关关系试验的结果。 表3 3 顺德水道原水浊度与悬浮物量实测统计表( 时间2 0 0 4 年3 5 月枯水期) ( n 浊度t u ) s s ( m g l )s 浊s 度：黹) s s ( m g l )s 浊s 度：( n 浊度t u ) s s ( m g l )s 浊s 度： 1 3 0 01 61 2 3 ：ll o 3 090 8 7 ：11 1 6 02 11 8 1 ：1 9 9 31 31 3 1 ：l 1 3 2 0 1 4 1 0 6 ：l 1 4 8 0 1 61 0 8 ：l 1 1 6 0 1l 0 9 5 ：l1 3 6 01 61 1 8 ：l1 6 8 01 50 8 9 ：l l i 0 090 8 2 ：l8 8 01 31 4 8 ：l2 0 7 01 60 7 7 ：l 】5 0l l0 9 6 ：l6 8 76o 8 7 ：l2 1 6 02 8 1 3 0 ：l 1 0 3 070 6 8 ：l7 8 881 0 2 ：l2 4 8 01 90 7 7 ：l 5 9 2 1 2 2 0 3 ：11 1 5 01 61 3 9 ：l2 5 6 02 61 0 2 ：l 7 8 081 0 3 ：18 1 21 21 4 8 ：l2 9 5 03 5 1 1 9 ：l 8 0 260 7 5 ：11 2 7 0l l0 8 7 ：l4 3 6 05 01 1 5 ：1 5 2 86 1 1 4 ：l1 1 6 0 l l 0 9 5 ：14 6 3 05 21 1 2 ：1 1 2 9 090 7 0 ：19 3 81 41 4 9 ：1 合计 8 6 780 9 2 ：l5 2 581 5 24 9 0 4 2 5 3 21 0 8 5 ：1 由表3 3 可得： 百s s ：旦：1 0 8 5 浊度4 9 0 3 2 9 兰塑翌工查兰堡竺竺堡苎 图3 1 顺德水道枯水期原水浊度与s s 关系图 表3 4 顺德水道原水浊度与悬浮物量实测统计表( 时间2 0 0 4 年5 7 月丰水期) f 浊度n t t r ) s s ( m g l )s s ：浊度 耥1 s s ( m 幽 s s ：浊度 f n 浊度t u ) s s ( m g l )s s ：浊度 3 3 33 5 41 0 6 ：1 4 0 6 06 3 1 5 5 ：1 2 2 43 1 21 3 9 3 ：l 9 1 9 01 4 01 5 2 ：l4 2 4 0 5 l 1 2 0 ：l2 3 02 8 91 2 5 7 ：l 6 6 2 01 0 4 1 5 7 ：l1 2 81 5 l1 1 8 ：l7 1 58 91 2 4 5 ：l 1 0 41 4 61 4 0 ：l4 5 3 05 51 2 1 ：l2 2 52 8 31 2 5 8 ：l 1 5 42 3 31 5 i ：i 1 1 21 7 1 i 5 3 ：l 5 29 41 8 0 8 ：l 1 6 51 7 41 0 5 ：l1 1 51 4 51 2 6 ：l9 3 2 01 2 01 2 8 8 ：l 8 0 4 0 1 1 2 1 3 9 ：l 2 2 93 1 9 1 3 9 ：l4 5 2 0 6 81 5 0 4 ：l 1 1 81 8 81 5 9 ：l2 2 43 0 l1 3 4 ：l4 8 3 04 50 9 3 2 ：1 2 7 63 6 5i _ 3 2 ：l 5 4 2 5 9 31 0 9 ：l2 8 7 03 01 0 4 5 ：1 1 1 8 01 10 9 3 ：l3 5 03 5 01 0 0 ：l1 61 6i 0 0 ：1 2 0 1 02 8 。 1 3 9 ：l 2 6 04 0 0 1 5 4 ：13 9 43 9 41 0 0 ：l 4 5 0 05 81 2 9 ：1 2 2 72 3 3 1 0 3 ：l 3 8 03 8 01 0 0 ：l 3 7 2 03 50 9 4 ：l5 3 78 1 31 5 l ：l5 6 15 6 11 0 0 ：l 2 8 6 03 41 1 9 ：l 3 9 56 2 0 1 5 7 ：l2 9 02 9 0 1 0 0 ：l 1 0 1 01 41 3 9 ：l7 8 21 3 2 01 6 9 ：i2 0 82 0 81 0 0 ：l 3 1 7 03 7 1 1 7 ：il1 8 92 0 6 91 7 4 ：l 1 0 2 1 0 21 0 0 ：l 7 7 9 09 8 1 2 6 ：l 1 7 52 3 8 1 3 6 ：1 合计 3 2 7 03 l0 9 5 ：11 1 0 01 1 6 71 0 6 1 ：11 1 1 4 5 81 4 5 0 21 3 0 由表3 4 可得： s s ；羔堕：1 3 0 浊度1 1 1 4 5 8 第二章污泥晕的研究 图3 2 顺德水道丰水期原水浊度与s s 关系图 由以上表格和图表可得，顺德水道的水在枯水期时s s ：浊度= 1 0 8 5 ，在丰水期s s ： 浊度= 1 3 。南洲水厂的排泥水系统干泥量计算中，s s ：浊度的比值取两者的大值，即 1 3 。 3 4 原水色度 原水色度的去除量也与污泥量有着一定的关系。在顺德水道的三洪奇、白鸽咀点测 得河水色度如下： 表3 5 顺德水道三洪奇、白鸽咀河水色度表( 单位：度) 说明： 由表3 5 统计得原水色度最大值2 5 度，最小值1 0 度，平均值为1 4 度。 华南理丁大学硕十学位论文 出厂自来水最大、最小、平均色度均为5 度，则通过净水工艺去除色度为：最 大值2 0 度，最小值5 度、平均值为9 度。 3 5 常规处理混凝剂投加量 a 水厂和b 水厂投加的絮凝剂为均为液体硫酸铝，两问水厂在2 0 0 2 2 0 0 4 年的投 矾量见表3 - 6 表3 - 9 。 3 5 1a 水厂投矾量统计 表3 6 a 水厂2 0 0 2 2 0 0 4 年投矾量数值统计表( 单位：m g l ) 时间矾耗平均值 2 0 0 4 3 2 0 0 4 4 2 0 0 2 6 2 0 0 3 7 2 0 0 4 1 2 0 0 3 9 2 0 0 4 9 2 0 0 4 2 2 0 0 3 1 2 2 0 0 4 8 2 0 0 3 1 2 0 0 3 3 2 0 0 2 1 2 2 0 0 3 5 2 0 0 4 1 2 2 0 0 2 1 0 2 0 0 3 1 0 2 0 0 4 1 0 2 0 0 2 3 2 0 0 2 5 2 0 0 2 1 l 2 0 0 2 7 2 0 0 3 1 l 2 0 0 4 i l 2 0 0 3 6 2 0 0 3 4 2 0 0 2 8 2 0 0 3 2 2 0 0 2 9 2 0 0 2 1 2 0 0 4 5 2 0 0 3 8 2 0 0 4 6 2 0 0 2 2 2 0 0 4 7 2 0 0 2 4 1 2 6 0 1 3 3 0 1 5 0 7 1 5 2 8 1 6 3 8 1 6 5 0 1 6 9 l 1 7 4 0 1 8 2 3 1 8 2 8 1 8 6 4 1 8 6 4 2 0 0 5 2 1 2 3 2 1 7 0 2 1 8 9 2 2 4 9 2 2 9 3 2 3 0 0 2 3 0 9 2 3 2 0 2 4 0 0 2 4 0 0 2 4 0 0 2 5 7 2 2 7 1 6 2 7 2 0 2 7 8 3 2 9 5 4 3 0 1 8 3 0 7 0 3 1 2 2 3 4 7 8 3 8 2 0 4 8 0 7 第二章污泥鼍的研究 表3 - - 7a 水厂2 0 0 2 2 0 0 4 年投矾量数值统计表( 单位：r a g l ) 3 5 2b 水厂投矾量统计 表3 8b 水厂2 0 0 2 2 0 0 4 年投矾量数值统计表( 单位：m g l ) 时间矾耗平均值 2 0 0 2 6 2 0 0 2 1 l 2 0 0 3 4 2 0 0 3 1 2 0 0 4 6 2 0 0 4 1 l 2 0 0 2 5 2 0 0 3 3 2 0 0 4 5 2 0 0 4 3 2 0 0 4 1 2 0 0 4 4 2 0 0 4 9 2 0 0 3 2 2 0 0 4 7 2 0 0 3 1 0 2 0 0 3 6 2 0 0 2 7 2 0 0 4 2 2 0 0 3 1 2 2 0 0 3 8 2 0 0 3 1 l 2 0 0 4 1 2 2 0 0 2 1 2 2 0 0 3 5 2 0 0 4 1 0 2 0 0 3 9 2 0 0 2 2 2 0 0 2 9 2 0 0 2 4 2 0 0 3 7 2 0 0 2 1 0 2 0 0 2 8 2 0 0 2 3 2 0 0 4 8 2 0 0 2 1 1 4 3 7 1 4 9 8 1 5 4 3 1 5 9 l 1 6 5 6 1 6 8 1 6 9 3 1 7 0 9 1 7 1 6 1 7 6 9 1 7 8 4 1 8 1 8 0 3 1 8 7 l 1 8 7 5 1 9 0 7 1 9 0 9 1 9 1 3 1 9 1 9 1 9 2 1 9 3 9 1 9 6 2 1 9 6 5 1 9 8 1 9 9 3 2 0 0 3 2 0 4 1 2 0 7 8 2 0 8 3 2 1 0 8 2 1 1 6 2 1 6 2 4 2 7 2 4 3 5 2 4 4 2 2 6 7 2 华南理t 大学硕十学位论文 表3 9b 水厂2 0 0 2 2 0 0 4 年投矾量数值统计表( 单位：m g l ) 3 6 液铝投加量及沉泥量的折算 水厂投加液铝中a 1 2 0 3 的含量为7 ，故等价氧化铝值为投加量7 。 折合泥量为投加氧化铝所形成的氢氧化铝总量，由a 1 ：0 3 折合成a 1 ( o h ) 。的换算为 a 1 ：0 3 2 a 1 ( o h ) 。，其中a 1 。0 3 分子量为1 0 2 ，2 a 1 ( o h ) 。分子量为1 5 6 ，故折合泥量为氧化 铝值1 5 3 。 1 、a 水厂液铝投加量及沉泥量折算统计表，见表3 1 0 ： 表3 1 0a 水厂液铝投加量及沉泥量折算统计表( 单位：r a g l ) 2 、b 水厂液铝投加量及沉泥量折算统计表，见表3 1 1 ： 表3 1 1b 水厂液铝投加量及沉泥量折算统计表( 单位：m g l ) 由表3 1 0 、表3 一1 1 中选用较大者，则选用的折合泥量最大值3 7 2 、最小值1 5 6 、 平均值2 5 3 m g l 。 3 7 干泥量计算 在水厂排泥水处理工程当中，污泥总量的估算是十分关键的工作，因为它涉及到脱 水车间工程的土建结构规模的大小、脱水机械和泵等设备的容量控制。总之，排泥水污 泥总量的估算是确定工程规模的重要依据，直接关系到工程投资成本。 水厂干污泥量的确定方法有计算法及混凝剂物料平衡分析法两种，其中较常用的是 计算法。在确定了原水浊度与s s 的相关关系及原水浊度、水厂混凝剂投加量设计值后， 1 4 第二章污泥量的研究 就可通过计算法确定于污泥量。干污泥量的计算公式有很多，以下简述几种【i o l 。 英国水研究中心推荐用公式6 - 1 计算干污泥量。 d s ：s s + 0 2 b + 1 5 3 c + 1 7 9 d ：旦a4 - 0 2 b + 1 5 3 c + 1 7 9 d ( 6 一1 ) n t u d s 干污泥量( r a g l ) 。 s s 一原水中悬浮固体量( m g l ) ； a 一原水浊度( n t u ) ： b 一原水色度( h ) ； c 一铝盐混凝剂投加量( 以a l ：0 3 计) ( 1 a g l ) ； 卜石灰投加量( 以c a o 计) ( m g l ) 。 日本水道协会推荐计算用公式6 - 2 计算干污泥量。 p = q ( a 品“5 3 c ) 1 0 。 p 水厂日处理水量， a 一原水浊度( n t u ) 5 卜也0 3 投加量( m g l ) 。 1 5 3 a l 2 嘎与a l ( 0 h ) ，的换算系数； p 干污泥量t d 。 ( 6 - 2 ) 美国c o r n w e l l 推荐用公式6 - 3 和公式6 4 分别计算用铝盐和铁盐作混凝剂时的污 泥产量。 s = 8 3 4 q ( 0 2 6 a i + s s + a )( 6 3 ) s = 8 3 4 q ( 1 9 f e + s s + a )( 6 4 ) s 干污泥量，l b d ( 1 b d = o 4 5 3 6k g d ) ； q 一自来水厂净水量，m g d ( 1m g d = 3 7 8 5 1 0 3m v d ) ； a l 铝盐混凝剂投加率( 以a 1 ：( s o , ) 。1 4 h 。0 计) ，m g l ； f e 铁盐混凝剂投加率( 以f e 计) ，m g l ； s s 一原水总悬浮固体，m g l ： a 一水处理中其它添加剂，m g l 。 1 5 华南理t 大学硕十学付论文 现分别采用公式6 l 和公式6 - 2 进行干污泥量的计算，其中主警2 1 3 ( 见第三章) ， 所得数据见表6 - 1 、表6 - 2 。 表6 1 以公式6 1 计算的干污泥量 水厂日处理水量q = 1 0 0 万m 3 d x1 0 5 = 1 0 5 万i n 3 d 日产干泥量 最低量p t = 1 0 5 0 0 0 0 m 3 d x 4 1 0 9 x1 0 6 t m 3 = 4 4 t d 平均量p