净水厂污泥处理概述

1、水科技Water Science and Technology净水厂污泥处理概述中国城市规划设计研究院水系统规划设计所島粗莫罹综述国内外净水厂汚泥处理发展状况总结净水厂污泥童计算常用公式及我国净水厂排泥水处理和污泥处注常用工艺.提出城市给水工程专项规划中要对净水厂汚泥处理进荷适当考虑.对于实现给水系统节 能减排.节约水資源.实现城市水环境系统可持续发展具有玄矣意义。© 12 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 水科技Water Science and Technology&#

2、169; #2 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 水科技Water Science and Technology关键词冷水厂；污泥；汚泥童计算；给水工程观划© #2 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 水科技Water Science and Technology© #2 China Academic Journal Electronic Publishi

3、ng House. All rights reserved, 水科技Water Science and Technology白于净水厂产生的污泥对环境造成的危害性相对较小.净 水厂污泥处理容易被忽路.大多数净水厂将污泥直接排入附近水 体.部分不存在适宣受纳水体的水厂才考虑进行污泥处理"自来 水厂沉淀池排泥水和滤池反冲洗水零自用水水量一股约占水厂总 净水量的4%7% 如異将污泥直接排放.势必造成能耗的损失 与水资源的浪费.因此.净水厂排泥水处理和污泥处蚤对于实现 给水系统节能减排节约水资源.实现城市水环境系统可持续发 展具有垂要意义.一、国内外净水厂污泥处理发展概况虽然污泥处理已有上百

4、年的发展历史但净水厂污泥处理 却始于20世纪60年代.仅有几十年的发展历史.曰本于1975年6 月颁布了水质污浊防治法.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.从法律上 规定了自来水厂必须进行排泥水处理；1978年末.曰本有关部门 对世界各国已设置亏水和污泥处理系统的363个自来水厂中污泥 的脱水方法进行了调查,调查结果如表1所示。美国、曰本和欧洲 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 髙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。欧洲许多国家的自来水厂 经过浓缩和脱水处理的污泥童占全部自来

5、水厂污泥建的70%;曰 本自来水厂经过浓缩和脱水处遅的污泥量 占全部自来水厂污泥 量的80%以上.我国的净水厂排泥水处理和污泥处置工作于20世纪80年代披 正戒烫到议事曰程。1996年 1998年一研究人员对上海市闵行 水厂一车间内排泥水进行了一系列现场的排泥水浓缩和脱水处理 等试验研究工作,取得了较好的成果.然而.施若经济的发展和国 家对环境保护曰益垂视.国内部分水厂开始連设污泥处理项目. 1996立 1998年 石家庄市湎石水厂.北京市第九水厂和上海 市闵行水厂逹成污泥处理工程并投入运行：2001年深圳梅林水 厂污泥处潼工程逮成并投入运行。室外给水设计规范（GB 50013-20061増加

6、了净水厂排泥水处理内容对净水厂排泥水 处理能工艺流程.污泥调节、浓缩、脱水以及泥饼处超和利用等 进行明确规定并且规定净水厂排泥水处理后排入河道.沟渠茅 天然水体的水质应符合现行国家标准污水综合排放标准有 关净水厂污泥处理工程国内尚无其它明确的规范和设计标准.而 今后我国将在净水厂陆续建设污泥处理设施为此研究净水厂产© #2 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 水科技Water Science and Technology© #2 China Academic Jou

7、rnal Electronic Publishing House. All rights reserved, 水科技Water Science and Technology*1净水厂污泥脱水方法调查襄水厂规核Bft水方注<5 万 m'/dV0 万 m'/d<50 万 m'/d>50 万n?/d合计厂徽（总利用犁（）r*（a）利用率（）厂皴（）利用率（%）厂戢（«）利用車（）m（座）利用邓 （%）厂 tt（度）利用事（%）天俵干化750944319318150012835真空过谑006323121810332140182542665710761

8、1131冰冻解冻17126471200185禹心机JW水17157352300216造粒脱水003112610216123排入真他水厂00167353500226排入下木追175123500154其他2210231200267合计14218 |505813363注I利用审系播采用慕种胶水方法的席木厂占该規模焙水厂总曲的百分JJL e总利用邓系衔采用某种脱水方法的结水厂占总调査绐水厂散的百分戟.© 22 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, Water Scieace and T

9、echnology .i 3 刃© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, i # 刃© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 泥量及有关设计参数是必要的，二、净水厂污泥量计算方法污泥童的产生受多种因素影响-如原水浊度、净水过程中 采用的药剂品种和投加鱼、净水工艺和排泥方式等.目前干泥量 计算公式较多.分别为曰本水道协会、美

10、国Cornwell大学、英国 水研究中心出版的污泥处理指南以及室外给水设计规范 (GB 50013-2006)等公式.1. 日本水道协会污泥计算公式TDS=Q (TxEAxEjJxlO-6TDST污派塞(l/d )Q-原水流量(m3/d)T-设计采用的原水浊度(NTU)E一浊度与SS的换算系数A铝盐混凝剂加注率(以AI2O3计)E-A12OjAI(OH)3 的换算系数取 1.532. 美国污泥量计算公式在采用铝盐作混凝剂时TDS=Q(0.44AI+SS+B)x10-*在采用铁盐作混猴剂时TDS=Q(1.6Fe+SS+B)x10-6在以除浊除色为主要目的的净水长.其干泥量可按下述公戒 进行计算用

11、铝盐：TDS=Q(T x E,+0.2C+1.53A+B) x W*用铁盐:TDS=Q(T x E,+0.2C+1.9F+B)« 10*SS原水中晨浮固体B水处遅过程中投加的其它添加剂如粘土或粉末活性炭 等C所去除的色度(度)A-铝盐的投加車(以AI2O3i+. mg/L»F-铁盐的投加率(以Fe2*i+. mg/L)3. 英国水研究中心出版的$污泥处理指南污泥计算公 式TDS=Q(SS+0.2C+1 53A+1 9F)SS所去除的原水中的悬浮固体(mg/L|C一所去除的色度(度)A-铝盐的投加率(以処。)计.mg/L)F铁盐的投加率(以Fe?计.mg/L)4. 我国宜外给

12、水设计规范中污泥计算公式根据室外给水设计规范规定 净水厂排泥水处理系统设 计处理的干泥量可按下列公欢计算：TDS= (K,C0+K2D)xQx IO"4Co原水浊度设计取值(NTU);&一原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数.应 经过实测确定D药剂投加量(mg/L);©药剂转化成泥量的系数泉水浊度和晨浮固体含至均可用来表征原水中含泥量的多 少.净水厂通常只有浊度指标。桌水浊度和悬浮固体含垦线性回归关系如下：SS=1.76T+4.9(1)式中SS原水的悬浮固体含«,mg/LT-原水浊度,NTU回归分析中相关系数R2=0.98,相关性很好.三、

13、污泥处理的主要工艺流程1. 净水厂污泥主要来源根据净水厂生产工艺净水厂污泥壬妄来源于生产排木和生 产排泥.生产排水来自滤池反冲洗排水.生产排泥由反应沉淀池 排泥立生.滤池反冲洗排泥水鱼较大(约占产水昼的3.5%-5%). 泥的舍水率较高(99.9%左右)，如果将其集中于排水池静置后大部 分可以回流旦沉泥较少;沉淀池排泥水约占产水量的1.5%-2%,含水 率相对较低(99.7%左右)，可将这部分排泥水收集于排泥池均和呂 再进入浓第池，通过静沉其含水率一般为99%左右。2. 净水厂污泥处理工艺由于污泥具有较强的亲水性.对污泥浓缩后才能进行干化. 目前国内外较成熟的污泥处理工艺有以下四种：(1

14、87;浓缩并冷冻。(2I浓缩并散布于干化床。(3)浓脳 并通过真空过滤机、带武压滤机或离心机脱水干化.(4)通过酸 化污泥.回收絮農剂.用真空过滤机、压滤机或离心机处理中和 后的污泥.目前 我国多采用第三种污泥处理工艺.采用物理化学处理 方法.主要包含以下三种工艺流程。流程1.3. 污泥资源再利用需求有关资料显示.目前中国大约有45%的污泥用作农业利用34. 4 %的污泥进行土地填埋 污泥绿化和焚烧各约占3. 5%.由(下转76页) i 4 刃© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rig

15、hts reserved, 水科技Water Science and Technology加之桥首处的管位大境度被抬高.使得管道内损失了部分压力. 流速下降.因此为获得较好的冲洗效麋不得不加大水源首道的水 压来确保所冲洗管请的流速但是现场无法对冲洗水源管道进行 加压.因此本次工程不宜使用传统冲洗方武进行冲洗.虽然此次冲洗管道口径较大.达到了人工进入管道进行援作 的要求 但是桥管的存在使得管位落差较大.走位较陡.部分管 段人工无法到达。加之工程期间时值罢皂 言内湼度较高。冲洗 管道长度偏长.管内空气相对稀薄。因此.此工程工作环境较为 恶劣.不适宜使用人工冲洗方式进行冲洗.此次首道口径较大.音位落

16、差大一穹苣角度较大.已论证不 适宜进行传统及人工冲洗.加之工程周边地势较为开阔.排水条 件极好综合这些现场情况拟对此管道进行气水脉冲冲洗方戒 进行冲洗.四、冲洗结果与比较通过安装于DN600排水管上的流量计得知此次冲水共消耗 2000m*水.时间为2小时.平均流速约为0.18m/se水量为所冲洗 管道满管体积1370m3的1.46倍.以往在使用传统冲洗法且使用同一水源对此次DN1400® 道相邻的DN1400W道进行冲洗中消耗了 10倍于音道満贾体积的 水曼.冲洗时间为2.06小时.冲洗流速为1.2m/s.因此可推断.气水脉冲冲洗方武消耗水鱼与冲洗流速分别是传 统冲洗方武的14.6%

17、与15%.两者在冲洗时间上大致相当。可以从 这些数据上看出此工程冲洗中气水牀冲冲洗方武明显效率较髙.五、结论由于实际工作条件千差万别。因此需根揚现场实际情况来选 择较为合适的冲洗方式来完成冲洗.传统冲洗方式适用于管线长度较短 管道口径较小.无穹转 角度的菅道.此方法在技术上要求较低.仅零首网内自然压力的 水冲洗即可.几乎无需准备工作.具有较渥的应急能力.但是该 方法耗水量较大.同时需要较好的排水条件。人工冲洗方戒仅适用于管位落差较小且无较大穹转角度的大 口径管道.管道长度不宜过长应选在气候较为适宜时进行该 冲洗方式对排水要求较小.能够在使用极少水量的情况下对管道 完成冲洗.气水脉冲冲水方法适用

18、于管线长度较长管道口径较大.穹 言较多的首道=此方法耗水量较少.对音网冲洗水流的流速要求 较低.能够完成诸如小管冲大管这类传统冲洗方式所很难完成的 工程.但是此方法为高压操作应当做好相关人员的安全工作. 由于排水口处排出的气流具育较强的冲力.可能会帯出较多音内 的杂质因此需在排水口处设盖一定范围的缓冲帯以免人员遭 到误伤< Q参导文献：1 赵洪宾.何文杰.韩宏大，周建华，郑毅.我国 供水管网实现区域管理的思路中国给水排水.2001年" 第17卷（第9期）：60-622 赵志汎.赵洪宾.何文杰.阴沛军.韩宏大.吴晨 光城市绐水管网水质安全保障研究哈尔滨商业大学 学抿（自然科学版）

19、.2006年.第6期3 关平.张艳斌.供水管线使用气压脉冲冲洗拽 术.黒龙江水利科技.2005年，第33卷（第4期）：834 姚赵境.邢雯雯.李万才，鲍跃武.绐水 管道工您加«冲洗方案探i寸绐水排水.2010年.第36卷（第7期）：109-1112 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.© 1水科技Water Science and Technology# China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.© 1水科技Water Science and Technology（上接73页）于我国城市众多.每天产生污泥鱼巨大因此莓要对净水厂污泥进 行资源再利用。目前 国内主要的污水资源化途径主要包括：污泥 堆耙、污泥燃料化、污泥的達材利用以及污泥制动物询料等。四、结论随昔经济的发展和人口的不断増长.近几十年来，城市自来水 厂的數量和规模理署增多和扩大.净水厂排泥水处理和污泥处置 于实现给水系统节能减排.节约水资源实现城市水环境系统可 持续发展具有重要意义.城市给水工程规划过程要对城市净水厂 污泥进行统筹考虑最大程度降低净水厂污