1、福州市西区水厂污泥处理工艺初探摘要:通过福州市西区净水厂生产排泥的重力沉降试验并进行污泥处理工艺小型化干化床现场观测,对西厂水厂的污泥特性作了揭示,为污泥干化脱水工艺的设计、运行提供了重要参数,进而在对国内水厂机械脱水工艺考察的基础上提出福州市西区水厂污泥厂处理工艺选择。 关键词:净水厂污泥 污泥性质 处理工艺 1、城市净水厂污泥处理、处置发展概况在过去的城市净水厂建设中,污泥处理一直被忽视的一个环节,人们更多的关注于工业生产的排污治理,二十世纪七十年代以前,各国建设的净水厂排泥水处理设施,多是沿用污水处理厂的污水和污泥处理方法进行设计和应用,主要采用污泥塘与干化场处理和污泥。随着城市化进程的
2、发展,六十年代开始,研究人员工着手认真研究净水厂排泥水处理和污泥处置工作,调查了净水厂的排泥与净水厂净水工艺间的关系,探讨了净水厂排泥与污水厂排泥的异同,七十年代,美国联邦政府颁布布水污染控制法,要求各州制定标准,水厂污泥必须经处理再行排放;并且拟定了一个污泥处理发展草案。其发展目标是:到七十年代末,应用可实行技术合理进行污泥处理,并要求各类水厂排除污水的 pH 值及总悬浮物达标。到八十年代初,必须考虑污泥处理工艺的经济性,要求对污泥处理后的析出液或滤液回用;到八十年代中期,在全国范围内消除污泥排放造成环境污染。日本于1975 年也颁布布了水质污浊防止法,规定没有沉淀池和滤池的净水厂,其排出水
3、必须经处理至符合水质排放标准。近年来,美、俄、日、英、法等发达国家的各大、中城市新建的净水厂中均设置了较为完善、自动化程度高的污水和污泥的处理设施。离心脱水、加压脱水等机械脱水方法应用普遍。欧洲有些净水厂,由于原水中的悬浮物含量低,浊度小,水厂排水中泥含量少,往往将排泥直接排入市政污水管理,输送到就近的污水厂统一进行污泥处理,据有关资料,欧洲许多国家净水厂经过浓缩和脱水处理的污泥量,占全部净水厂污泥量的 70%。污泥脱采用的具体技术,因各国的自然条件和习惯,有明显差异。然而近年来的总体趋势是,干化声和干化塘的使用减少,离心与压滤脱水逐渐占统治地位。我国的净水厂污泥处理和处置工作起步较晚,由于净
4、水厂的排泥,在过去一般均认为其组成与水体的原有固体组分相当,只增加了处理过程中的一些絮凝剂,对环境害影响甚微,因而,目前为止绝大数净水厂的排泥还是直接排入水体,但随着我国政府对水资源保护工作的日益重视,特别是城市规模的不断的扩大,净水厂的排泥逐渐突出,据粗略统计,我国最大城市,上海市各净水厂每年能过排泥进入水体的悬浮就达 30 万 tds(吨干固体),有机物按 10%含量,可达 3 万 tds 以上。净水厂的排泥正受到有关部门的密切关注,中华人民共和国水法、中华人民共和国水污染防治法等一系列水资源保护法律法规的颁布实行,我国在八十年代净水厂排泥被提上议事日程,对水厂污泥进行无害化处理已成为目前
5、国内城市供水行业的重要任务。目前我国在净水厂专设污泥处理并投入运行的只有少数几个大规模的城市净水厂,有北京市第九水厂、石家庄润石化厂、深圳梅林水厂、上海闵行水厂、河北保定二水厂。2、福州市西区净水厂污泥处理研究福州市西区水厂总规模为 60 万 m3/d,已建成投产 45 万 m3/d,计划于 2000 年再扩建功立业 5m3/d 达到终期规模。由于多方面的原因,目前西区水厂的排泥均未经处理直接排放。根据福州市自来水总公司 2000 年技术进行规划,西区水厂终期规模建成后,水厂的排泥水必须达标排放,即 SS3%,离心机的运行结果就十分令人满意。Lamella 浓缩池是引进专利产品,出泥含固率6%
6、,参数储备较大。似乎意义不大。但是,保定二水厂的 Densadeg 不但有浓缩作用,毫无疑问还有澄清出水的作用,最大表面负荷可达 20m/m2.hr,澄清水水质较好0.5%时分离水的 SS 迅速下降,污泥回收入率可达 99%以上。图 14 表示 AN910PWG 阴离子 PAM 投加于国产 SA-140 型离心机,(离心机工况:进泥流量,7.2m 3/h,转速 3284r/min;产量,410kg/min;进泥浓度, 5.7%;差数,11-15r/min。)说明可取得类似的效果,只是投加率略有增加,最佳 PAM 投药率为 1.5-1.8,从运行参数上对比,国产设备与进口设备存在一定的差距。3.
7、结束语净水厂是水源污染的直接受害者,由于原水污染给净水工艺在技术上带来许多困难造成净水成本的不断上升,保护水源,走可持续发展的道路,净水厂的排泥要首先做到达标排放是责无旁代的。福州市西区水厂污泥处理的目标定位为:排水以达标33%。针对福州市西区水厂污泥处理的调研初步可得到以下几点结论: 福州市西区水厂常年浊度在 95%概率下为 35NTU,原水 SS 与浊度有较强的直线相关性,其排出污泥比阻 r 在 4.7 1011 至 2.05 1012cm/g 的范围内变化,压缩系数 s 在 0.79-1.13 之间变化。西区水厂污泥的脱水性能在铝盐絮凝法泥中属于中间水平。西厂污泥中挥发性悬浮固体浓度占悬
8、浮固体浓度的比例为 10%左右,属河水水酒泉的正常范围。沉淀池及时排泥,有利于保证污泥的处理效果。经过 PAM 加药调质的污泥其比阻可以缩小几倍甚至到一个数量级,可以有较地缩小浓缩池面积,减少干化床的占地,显著改善机械分离水的 SS,最佳的投药率约为 0.1%干固体量。无论是采用干化床或是采用机械脱水,污泥的重力浓缩预处理过程是必要的,调研中考察的各水厂浓缩池形式多样,其中 Lamella 池和 Densadeg 池效率较高,有很好的澄清水出流,满足澄清水达标排放的要求,离心机分离水回流浓缩池后,可弥补分离水不能直接排放的缺陷,浓缩池工艺选择有待深入考察。福州市西区水厂的污泥脱水处理,采用干化
9、床和离心机脱水均可达到 33%以上,满足脱水、减容、外运的目的。前者占用土地多,后者经常性电耗大,福州市区水厂污近期可以采用干化床工艺,远期的趋势是采用机械方式脱水,工程实施中需近、远期结合进一步做好工程技术经济分析。 参考文献:1 水厂排泥水处理工艺技术研究,上海市自来水公司,1991.102 福州市西区水厂污泥处理干化床工艺研究,福州市给排水工程设计院、同济大学,1999.123 给水厂的污水及污泥处理,谢志平,安徽科学技术出版社,19984 Management of Water Treatment Plant Residuals,ASCE,AWWA,USEPA,USEPA,USEPA/625/R-95/0085 污泥处置,金儒霖等,中国建筑工业出版社,19826 Water Treatment Handbook,degroment,19917 排泥水处理工程生产性研究,陈静,同济大学,1998来源:论文天下论文网