给水厂污泥处理技术

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1、给水厂污泥处理技术摘要：给水厂排泥水产生于水处理过程中的沉淀或澄清以及滤池反冲洗步骤，总量约占给水厂净水量的4%-7%。本文从给水厂污泥的来源、污泥的性质、给水污泥处理技术与运行等方面，对给水厂污泥处理技术进行了综述。1.给水污泥的来源上海各家自来水厂在制水过程中取原水(黄浦江水、长江水源(陈行水库水))，经投加混凝剂(铝盐或铁盐)后的混凝、沉淀、过滤和氯消毒等常规工艺处理净化成自来水，通过输配水管道供应用户。原水利用率约95％左右，其余5％的水量随沉淀池排泥水和快滤池反冲洗水排出净水工艺系统之外。由于原水中含有浑浊的颗粒悬浮物

2、、溶解性胶体、部分大分子有机物和微生物、藻类以及胶体状金属氧化物等杂质，当原水中投加化学电介质絮凝剂铝盐或铁盐，再经混凝搅拌促使原水中杂质与混凝剂絮凝，形成“矾花”，使水澄清。当“矾花"逐渐变大、沉降，进入沉淀池底部形成浓缩污泥，在沉淀池底部，利用虹吸原理，将浓缩污泥随排泥水排出。滤池在过滤水过程中，截留悬浮颗粒物质，当运行一定时间需对滤池进行反冲洗[1-3]。因此，水厂沉淀池排泥水和滤池反冲洗排泥水经沉降后所形成的污泥是水厂污泥主要来源。其次还有反应池、清水库清洗时所形成的污泥是水厂污泥次要源。2.给水污泥的性质2.1污泥中的

3、水分与含固率自来水厂污泥中含有各种水分，它们的存在状态不同，表面活动也极其复杂。对污泥中的水有许多分类，费什林(Vesilind)把污泥中的水分为4类：(1)自由水，存在于颗粒与颗粒之间，受表面张力或毛细作用小，可以通过简单的重力浓缩去除；(2)矾花水，被网捕在污泥矾花内部，能够通过机械脱水去除；(3)毛细水，污泥颗粒间的毛细管水，受表面张力或毛细作用较大，在重力作用下不容易失去，只能通过挤压和污泥颗粒变形才能去除；(4)结合水，被矾花颗粒化学结合的水。以上污泥的水分中，自由水最容易去除，只需要简单的重力浓缩或机械脱水就能去除，

4、而结合水最难去除，对泥饼进行加热干化或焚烧处理才可部分去除。通过投加化学药剂(有机高分子聚合物、酸、碱等)进行预处理或冰冻一解冻预处理，可改变部分矾花水或毛细水的形态，成为较易失去的自由水。污泥中各种水分的含量将直接影响污泥浓缩和脱水后污泥的含固率，因此对它们的了解非常重要[1]。2.2污泥比阻污泥的脱水性能通常用比阻来表示，比阻越小，污泥的脱水性能越好。比阻的定义为单位过滤面积上，单位滤饼干固体重量所受到的阻力。混凝剂污泥的比阻随着pH的增加而增加，随着原水浊度的增加而降低。混凝过程如果污泥矾花中含水量较高，则脱水速度慢，低浊

5、度原水产生的氢氧化铝污泥脱水速度慢，而且脱水后泥饼的含固率低[1]。2.3污泥的压缩性与抗剪切强度压缩性被认为是在脱水过程中矾花变形的结果，大多数的加混凝剂的水厂污泥是具有高压缩性的。压缩性的主要后果是当脱水工艺中压力提高时脱水速率会降低[1]。抗剪强度是影响污泥可处置性的一个重要性质，尤其在设计和分析污泥土地填埋稳定性时是非常关键的。传统上，人们把污泥脱水后含固率作为衡量污泥处理和最终处置性质的方法，但是有研究表明，含固率在很大范围的污泥具有相似的处置性质，仅凭泥饼的含固率是不能直接判断污泥的可处置性的。1.给水污泥的处理工艺

6、3.1净水厂污泥处理系统组成净水厂污泥处理对象主要是滤池的冲洗废水和沉淀池的排泥水。其成分一般为原水中悬浮物质和部分溶解物质以及在净水过程中投加的各种药剂。排泥水处理系统通常包括调节、浓缩、平衡、脱水以及泥饼处置等工序[4-7]。（1）调节为使污泥处理构筑物均衡运行以及保持水质相对稳定，一般在浓缩池前设置调节池。净水厂滤池的冲洗废水和沉淀池排泥水都是间歇排放，其量和质都不稳定，设置调节池可使后续设置负荷均匀，有利于浓缩池的正常运行。通常把接纳滤池冲洗废水的调节池称为排水池或者废水池，接纳沉淀池排泥水的调节池称为排泥池。（2）浓缩

7、净水厂排泥含固率一般很低，仅在0.05-0.5%之间，需进行浓缩处理。浓缩的目的是提高污泥浓度，缩小污泥体积，减少后续处理设备负荷，缩小脱水机处理规模。当采用泥水自然干化时污泥干化时间长，用地面积大。采用机械脱水时，供给的污泥浓度有一定要求，需对排泥水进行浓缩处理。含水率高的排泥水浓缩较为困难，为了提高泥水浓缩性，可投加絮凝剂、酸或设置一级浓缩。（1）平衡和脱水原水浊度及处理水量变化时，净水厂排泥量和含固率也会相应变化。为了脱水机均衡运行，宜在浓缩池后设置一定容积的平衡池。设置平衡池还可以满足原水浊度大于设计值时达到缓冲和贮存浓

8、缩污泥的作用。浓缩后的浓缩污泥需经脱水处理，以进一步降低含水率，减小容积，便于搬运和最后处置。当采用机械方法进行污泥脱水处理时，还需投加石灰或高分子絮凝剂(如聚丙烯酞胺)等。（2）泥饼及分离液处置脱水后泥饼可以外运作为低洼池填埋土、垃圾场覆盖土或作为建筑原料或掺