排泥水处理技术
第8章排泥水处理技术
8.1基本理论概述
8.1.1污泥的分类
在给水排水领域，污泥从大的方面可分为污水处理厂污泥和净水厂排泥水所产生的污泥两大类。污水处理厂污泥以处理有机污泥为主，净水厂排泥水所产生的污泥则主要以无机成分为主。净水厂污泥又可根据原水性质及水处理工艺的不同分成絮凝污泥、地下水污泥、天然污泥、软化水污泥。在净水厂污泥中，目前最普遍存在的是絮凝污泥。
目前，以地表水为水源的水处理工艺主要采用混凝、沉淀、过滤工艺，这种水处理工艺的排泥水所产生的污泥称为絮凝污泥。主要来自絮凝池、沉淀池的排泥水，气浮池的浮渣和滤池的反冲洗排水。当滤池排放初滤水和进行深度处理时，还包括初滤水和深度处理的反冲洗排水。这些排泥水所产生的污泥其成分由原水中的悬浮物质，部分溶解物质和药剂所形成的矾花组成。它的主要成分是无机的，但也部分有机物，一般约占污泥重量的10％～15％。这些有机物主要来自原水中的色度、浮游生物和藻类等动植物残骸。近年来，随着江河、湖泊的污染及富营养化，有机物的比例呈上升趋势。特别是处理高藻水所产生的气浮池的藻渣，有机成分更高，根据《含藻水给水处理设计规范》第4.4.5条：气浮池藻渣必须全部收集，严禁直接排入水体，并应按照无害化的要求进行处理和处置。因此，对气浮池的藻渣，不仅不能排入水体，也不应排入城市排水管道。因为很高的藻渣浓度污泥进入污水处理构筑物，有可能破坏活性污泥法处理工艺的正常运行。
8.1.2净水厂排泥水的组成
净水厂排泥水主要来自于以下几个方面：
1）沉淀池排泥水。
2）气浮池浮渣产生的排泥水。
3）滤池反冲洗排水，包括滤池排放的初滤水；活性炭滤池反冲洗排水。
4）清洗池子产生的生产废水。
净水厂排泥水量主要是由前三项，即沉淀池（澄清池）排泥水、气浮池浮渣、滤池反冲洗废水组成。因为这三项不仅水量较大，而且有规律的发生，比较稳定。清洗池子的水量与所采用的工艺流程和运行管理有关，其量在一些水厂可能很小，在另一些水厂可能很大；在一些水厂可能是暂态的，临时性的，而在一些水厂有可能是常态的，具有冲击负荷的特点，很不稳定。
清洗池子所产生的生产废水，如果回收利用，一般排入排泥池。排泥池调节容积是由沉淀池最大一次排泥水量决定的，如果是一年半载才清洗1次，对排泥
池的调节容积的影响是暂态，临时性的，可以不予考虑。但如果清洗池子的水量很大，而且是常态，几乎是每日都有，则应充分考虑清洗池子产生的生产废水对排泥池调节容积的影响。例如，北京市第九水厂每日清洗1个机械搅拌澄清池，1个池子2000多立方米2小时排除，清洗池子1次排泥水量远大于沉淀池1次排泥水量，成为控制排泥池调节容积的主要因素。
因此，在设计调节构筑物排泥池和排水池时，应对进入排泥池、排水池的排泥水量和1次排泥的持续时间进行认真地调查和详细的计算。
5）其它排泥水量
其它排泥水量包括加药、加氯所耗水量和生活污水排放水量。由于加药、加氯过程所用水量很小，这部分水量虽然取自水厂出水，但随着药剂又回到了水厂净水工艺，因此，加药、加氯这部分用水量是循环水量，从产水量来说，并不消耗水量。只不过是净化构筑物的流量负荷有所增加，但量很小，可以忽略不计。
生活污水排放量可根据水厂值班人数，按居民生活用水定额[L/(人·d)]进行计算。
8.1.3净水厂排泥水水质特点
净水厂排泥水水质与原水水质密切相关，排泥水中的物质主要来自原水中所含物质，是原水水质的进一步浓缩。但是也有一部分来自处理时所投加的药剂和粉末活性炭。其水质又因工艺流程和出处不同而各有其特点。
（1）沉淀池排泥水
沉淀池排泥水水质与其它排泥水相比有以下特点：
1）在净水厂排泥水中，以沉淀池排泥水的污泥浓度最高，最高可达15 000 mg/L，对于发生高浊度的河流，预沉池和沉淀池的排泥浓度甚至达到100 000 mg/L。因此，根据这一特点，沉淀池排泥水是不能直接排入天然水体和市政排水管道。必须经过处理后才能排出，是净水厂排泥水处理的主要对象。
2）沉淀池排泥水浓度开始很高，但持续30 s～60 s后，排泥浓度陡然下降。因此，要测定沉淀池排泥浓度历时曲线，选择最佳排泥历时，以提高排泥浓度，减小排泥水量。
（2）滤池反冲洗排水
滤池反冲洗排水浓度比沉淀池低，据一些文献记载，当所有污泥都来自滤池时，如采用直接过滤，滤池反冲洗排水浓度可达1000 mg/L，在有沉淀过滤情况下，一般为200 mg/L～500 mg/L。其排水污泥浓度高低还与反冲洗方式有关，一般单一水冲洗，冲洗强度大，冲洗历时长，耗水量大，因此排水污泥浓度低，一般在200 mg/L。气水反冲洗耗水率低，带走同量的污泥，耗水量小，因此，排水污泥浓度较高，可达400 mg/L～500mg/L。
根据《污水综合排放标准》（GB 8978－1996），净水厂排泥水排入执行一级
标准的水域，排泥水悬浮物SS不能大于70 mg/L；排入执行二级标准的水域，排泥水悬浮物SS不能大于200 mg/L；排入执行三级标准的水域，例如设置二级污水处理厂的城镇排水系统，排泥水悬浮物SS不能大于400 mg/L。滤池反冲洗排水能否直接排入城镇排水系统，应根据水厂的具体情况确定。目前一些水厂采用沉淀池排泥水进行处理如经调节、浓缩后上清液排放，而滤池反冲洗排水则直接或经调节后排入城镇排水系统。
（3）气浮池浮渣
与沉淀池排泥水水质一样，浮渣的水质特点也与原水的水质、投加的药剂等因素有关。
气浮池浮渣与沉淀池排泥水相比有以下特点：
1）气浮池浮渣的浓度比一般沉淀池排泥水高得多，这是由于气浮池的浮渣受气泡的浮托逐渐露出水面，不断脱水之故。浮渣的含水率可达到95％～97％。
2）气浮池常用来处理低温低浊高藻水，根据国内一些学者的研究结果，当原水为含藻水时，其藻渣污泥具有以下特点：
①含藻水是由于水体遭受污染、水体富营养化造成的，高浓度氮、磷出现后，高浓度藻密度和藻毒素也会相继出现，且藻密度、藻毒素浓度与水中氮、磷浓度呈正相关关系。
②气浮池藻渣的主要成分是藻，另外还含有原生动物及其尸体、其它有机物碎屑、无机粒子、氢氧化物絮体等。
③藻渣的污染物浓度与原水浊度、日照、水温、水体富营养化程度等环境因素和排渣周期有关。BOD5一般为2 500 mg/L～8 800 mg/L ，平均约5 200 mg/L；COD cr一般为9 200 mg/L～50 900 mg/L。1 m3藻渣BOD5、COD cr、相当于20～50 m3城市污水的BOD5、COD cr总量。
藻渣污泥除含有较高的悬浮固体、BOD5、COD cr外，还含有较高的总砷、总锌、总镉、总铅、总铁、总氮、总磷、铝等。其中悬浮固体、BOD5、COD cr、总砷、总锌、总镉、总铅、总铁这8种污染物浓度是污水排入城市排水系统最高允许浓度的19倍～204倍。
④藻渣含水率一般为95％～97％，平均藻渣体积为气浮池处理水量的0.04％，即气浮池处理1万m3水量，产生的藻渣量为4 m3。
⑤含藻水经过气浮池处理后，出水的藻毒素比进水减少了60％。减少的藻毒素包括细胞内和细胞外的，两种毒素都进入藻渣中。
处理含藻水的气浮池藻渣污泥污染物浓度高，不仅不能排入水体，也不应排入城市排水系统。而是应该经过处理达标后才能排放。
8.1.4净水厂排泥水排放标准
表8-1为《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的主要指标，表中只列出
悬浮物、pH、色度三项指标。原因是净水厂排泥水水质主要是悬浮物含量超出排放标准、酸处理及投加石灰引起的pH超标。
《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的主要指标表8-1
8.1.5排泥水处理与净水厂水处理的相互关联和影响
净水厂水处理系统以下简称水线，排泥水处理系统以下简称泥线。泥线脱胎于水线，两者相互影响，相辅相成。
（1）净水厂水处理对泥线的影响
净水厂水线对泥线的影响主要体现在沉淀池排泥和滤池反冲洗采用非均匀排泥模式，对调节构筑物排泥池和排水池产生冲击负荷，破坏排泥池和排水池的正常运行。
沉淀池排泥和滤池反冲洗的时序安排下面统称为排泥模式，可分为两种，一是均匀排泥模式，二是非均匀排泥模式。
1）均匀排泥模式
沉淀池连续均匀排泥，或者是沉淀池的排泥次数在24小时内均匀分布，每次排泥延续时间相同，间隔相同；滤池反冲洗次数在24小时内均匀分布。例如某水厂一、二、三期有沉淀池12个，滤池24格。每个沉淀池1日排泥2次，共24次，每格滤池1日反冲洗1次，每日反冲洗24次。均匀模式就是沉淀池每1小时排泥1次，滤池也是每1小时反冲洗1次。如果联合排序，就是每1小时排1次泥，滤池反冲洗1次。
2）非均匀排泥模式
沉淀池间断排泥，排泥次数在24 小时内分布不均匀，每次排泥延续时间也不尽相同；滤池反冲洗次数在24小时内分布不均匀，其时序安排具有随意性。最典型的是滤池反冲洗，1格接着1格冲洗，24格滤池1次连续冲洗完毕。沉淀池排泥也是12个一个接一个，一次排完，或者是安排在某一时段全部排完。在实践中最具代表性的是利用晚上低谷电价时段，例如某水厂低谷电价时段是晚上0点～4点，为了节约电费，沉淀池排泥和滤池反冲洗全部安排在这4个小时低
谷电价时段内完成。
3）非均匀排泥模式对调节工序的影响
①对调节构筑物调节容积的影响
非均匀模式排泥的不均匀性越大，调节的任务就越重，调节的难度加大，所需的的调节容积就越大。
以分建式调节构筑物为例，沉淀池排泥水进入排泥池，滤池反冲洗废水进入排水池。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗废水排放采用均匀模式，均匀程度越高，与调节池出流的均匀程度越接近，则所需的调节容积越小，如果调节池的入流和出流的均匀程度完全一致，随来随走，则理论上所需的调节容积为0，调节池就成了一个水流通道。如果沉淀池排泥和滤池反冲洗废水排放采用非均匀模式，调节池出流也采用非均匀出流，调节池入流和出流的非均匀程度也完全一致，也是随来随走，理论上所需的调节容积也等于0，就不需要设调节构筑物。但是，排泥池出流是下一道工序浓缩池的入流，浓缩池入流要求连续均匀，若调节池采用不均匀出流，则严重损害浓缩池浓缩功能。因此，在调节池只能采用连续均匀出流的前提下，只有沉淀池排泥和滤池反冲洗废水排放的时序安排采用均匀模式，才能减小调节构筑物调节容积。但是其均匀程度要达到调节池出流连续均匀的程度，达到完全同步，一般难以做到，因此，设调节池是不可避免的。调节池的任务就是把间断的、不均匀的入流变成连续的均匀的出流。沉淀池排泥的不均匀性越大，调节的任务就越重，调节的难度加大，所需的的调节容积就越大。
②对回流的影响
排泥模式不仅影响排泥水处理系统调节池的容积，如果排泥水回收利用，而且还影响回流的均匀程度，影响回流比的大小。在调节容积一定的情况下，滤池反冲洗模式、沉淀池排泥模式的不均匀性越大，回流的不均匀性也越大，回流比也就越大，给水线造成冲击负荷的可能性越大。
调节池调节容积按沉淀池最大一次排泥水量确定和滤池最大一次反冲洗水量确定时，下一次排泥水量和反冲洗水量到来时，存留在池中的上一次排泥水量和反冲洗水量必须排出，否则不是溢流就是空池子现象。如果采用均匀排泥模式，排泥水和反冲洗废水虽不连续，但均匀间歇进入调节池，经调节后可以做到连续均匀排出，理论上能形成均匀回流模式。如果采用非均匀排泥模式，沉淀池排泥或滤池反冲洗时间间隔时而长、时而短，排泥水和反冲洗废水既不连续，又不均匀进入调节池，当排泥间隔很短时，就会出现下一次排泥水和反冲洗废水到来之时，存留在调节池中的上一次排泥水量还没有排出，为了防止溢流，运行管理人员必然开足马力，把存留的和新来的泥水排掉。造成调节池出流流量很大，形成不均匀回流；当排泥间隔很长时，调节池的泥水抽空了，还不见进水，造成一段时间空池子，调节池出水断流，造成回流停止，形成时间上断断续续、流量上或
大或小的非均匀回流模式。例如一些水厂为了利用晚上低谷电价，所有滤池反冲洗和沉淀池排泥都集中在晚上4个小时完成，滤池反冲洗一格接一格冲洗，沉淀池排泥一个接一个连续进行，造成调节池上一次来水还没有送走，下一次排水又到了，造成溢流，不得不增加排水泵的容量，小泵换大泵，提高回流比，虽然解决了排水池的溢流问题，但对水线的净化构筑物形成冲击负荷，影响出水水质。
（2）泥线对净水厂水处理系统的影响
泥线对水线的影响主要体现在不均匀回流，回流比太大，回流流量太大对净化构筑物造成冲击负荷，破坏净化构筑物的正常运行，严重影响水厂出水水质。
1）回流系统流量关系分析
图8-1 净水厂排泥水处理工艺流程流量关系图一（不回流）
图8-2 净水厂排泥水处理工艺流程流量关系图二
图8-1表示净水厂排泥水不回收利用时的工艺流程流量关系图，图8-2表示净水厂排泥水量回收利用时的工艺流程流量关系图。从图8-1可以看出，来自取水口进入絮凝沉淀池的流量为（1+k0）Q，沉淀池排泥耗水率为k01，则沉淀池排
泥水量＝k01Q；沉淀池上清液进入滤池的流量负荷是（1+k0-k01）Q；滤池反冲洗耗水率为k02，则滤池反冲洗排水量为＝k02×Q，滤后水进入下一个构筑物的流量是（1+k03）×Q或（1+k0-k01-k02）Q。因此（1+k0）称为絮凝、沉淀池的流量负荷系数，滤池的流量负荷系数是（1+k0-k01）。清水池的流量负荷系数为（1+k03）或（1+k0-k01-k02）。例如假设k0＝7％，k01＝3％，k02＝3％，k03＝1％，则通过絮凝、沉淀池的流量负荷为（1+k0）Q＝1.07Q，通过滤池的流量负荷为（1+k0-k01）Q＝1.04Q，进入清水池的流量负荷为（1+k03）Q＝1.01Q。
根据物料平衡关系，从图8-1可以看出：
（1+k0）Q=k01?Q +k02?Q +k03?Q+Q
进而得出：
k0=k01+k02+k03（8-1）由式8-1可以看出：净水厂生产过程自用水量系数为k0等于各构筑物排泥耗水率之和。因此，各构筑物排泥耗水率也称各构筑物生产过程分项自用水量系数。
图8-1表示排泥水不回流时的流量关系，图8-2表示净水厂排泥水量回收利用时回流系统的流量关系。后者排泥水回收利用时，来自取水口的流量为（1+k）Q，进入絮凝沉淀池前与回流水量yQ汇合变成了（1+）Q。而前者不回流时进入絮凝沉淀池的流量维持不变，仍为（1+k0）Q，根据图8-2所表示的流量关系，进入絮凝沉淀池的流量负荷（1+k0）Q应等于来自取水口进入絮凝沉淀池的流量（1+k）Q加上回流水量yQ，由此得出：
(1+k0)?Q=（1+k）?Q+yQ
(1+k0)?Q=（1+k+y）?Q （8-2）
k0Q＝kQ+yQ （8-3）式8-3中，k0Q表示生产过程自用水量，因此，k0称生产过程自用水量系数；kQ表示扣除回流水量后实际消耗的水量，因此，k称为水厂自用水量净值系数；yQ表示回流水量，因此y称回流比。
由式8-1、8-3可以得出：
q0=q+yQ （8-4）式中：k0—净水厂生产过程自用水量系数；
k—净水厂自用水量净值系数；
y—回流比；
q0—生产过程自用水量；
q—水厂自用水量净值。
从式8-3、8-4可以看出，水厂生产过程自用水量等于水厂自用水量净值q 加上回流水量yQ。
2）净水厂自用水量系数
在回流系统流量关系图8-2中，出现了两个自用水量系数。一个是净水厂生产过程自用水量系数k0，另一个是净水厂自用水量净值系数k。生产过程自用水量系数k0可定义为：净水厂排泥水量W0与水厂生产规模Q的比值
k0＝（8-5）净水厂自用水量净值系数k则为排泥水量W0中不回收利用直接排放这一部分与水厂生产规模Q的比值。
k＝（8-6）式中：W0—净水厂生产过程排泥水量，m3/d
W H—回收利用水量，m3/d；
Q—净水厂生产规模，m3/d。
生产过程自用水量系数k0是净水厂净化构筑物设计的一个重要参数，同时它又是絮凝沉淀池流量负荷系数，因此，k0取值大小，影响净化构筑物体积的大小。k0取值越大，构筑物体积越大。
如图8-1、8-2，当净水厂排泥水不回收利用时，进入絮凝沉淀池的流量负荷只有来自取水口的流量，但是，当净水厂排泥水回收利用时，进入絮凝沉淀池的流量负荷由两部分组成，一个是来自取水口的流量（1+k）Q，另一个是回流水流量yQ，因此进入絮凝沉淀池的流量负荷可表示为（1+k）Q+yQ=（1+k0）Q。计算取水口的规模用（1+k）Q，而不是（1+k0）Q，其自用水量净值系数为k，计算絮凝沉淀池采用的流量负荷是（1+k0）Q，采用的是生产过程自用水量系数。如果不考虑回流水量的影响，回流比y＝0，取水口的流量和进入絮凝沉淀池的流量负荷都用（1+k0）Q。这种做法目前普遍存在，因为一般是先做水线设计，排泥水处理设计相对滞后，设计人往往还是老办法，取水口的流量和进入絮凝沉淀池的流量负荷都用（1+k0）Q。带来两种结果，一是絮凝沉淀池超负荷运行，因为通过絮凝沉淀池的流量负荷不是（1+k0）Q，而是（1+k0）Q + yQ，多了一个回流水量yQ；二是水厂生产规模Q扩大了，出厂水量比设计规模多了yQ。例如一个100万m3/d的水厂，生产过程自用水量系数k0＝6％，均匀回流比y0＝5％，则自用水量净值系数为k＝1％。如果取水口也按（1+k0）Q设计，则取水量为106万m3/d，通过絮凝沉淀池的流量负荷为取水量加上回流水量5万m3/d 等于111万m3/d，净水厂产水量变成了105万m3/d。比设计规模100万m3/d多出了5万m3/d。应该是取水量按（1+k）Q＝101万m3/d设计，其产水量才能与设计规模相符。
3）回流比与回流模式
为了方便计算回流水量，将回流比定义如下：回流比为回流流量与水厂生产规模的比值。
y＝（8-7）
式中：y—回流比
Q p—回流水量，m3/h
Q h—平均时流量，m3/h，当水厂按设计规模运行时，为高日平均时流量。
由式8-7得出：
（8-8）当回流比y确定后，就可根据式8-8计算得出回流流量Q p。
根据回流水量的均匀程度，回流方式可分为均匀回流和非均匀回流两种模式。
①均匀回流模式
均匀回流模式就是回流水量在时空上均匀分布。所谓时间上均匀分布就是一日24小时连续不间断均匀回流，回流流量是恒定不变的；与水线采用高日平均时这种均匀体系相对应。所谓空间上均匀分布就是回流水量要与全厂原水均匀混合，不能把全部回流水量集中于某一点。例如，某水厂一、二、三期，排水池（回流水池）离一期很近，离三期较远，为了缩短回流管道长度，降低回流水泵扬程，把一、二、三期的排泥水量全部送入一期的混合井，只与一期的原水均匀混合，造成一期净化构筑物超负荷运行。
均匀回流模式的回流比称均匀回流比，用表示。
（a）均匀回流模式判别式
根据式8-3，可得出：
k0＝k+y （8-9）对于均匀回流模式，回流比用表示，则上式为：
k0＝k+y0（8-10）
y0＝k0-k （8-11）由于水厂中生活污水和部分生产废水一般都要排掉，因此＞0，得出：
y0＜k0（8-12）式y0＜、y0＝k0-k是均匀回流模式的判别式，是判别是否均匀回流的标准。
只要是均匀回流模式，均匀回流比必然小于k0，除非排泥水量100％回收利用，即k=0，这是不可能的，因此判别式的第一条y0＜k0就确定了均匀回流比y0的取值范围。
（b）均匀回流比y0计算
均匀回流比y0可采用以下几种方法计算
方法1：
假如一日的回流水量为WH，则均匀回流模式的回流流量为：
（8-13）则根据式8-7，得出：
（8-14）从式8-14可以看出，均匀回流比y0与回流水量W H成正比，Q h是水厂运行规模，以平均时流量计，当达到设计规模时，为一定值高日平均时。因此水厂运行方式确定后，回流水量W H也基本上确定，y0就是一个恒量。1日的回流水量W H可从回流水流量计上读取。
方法2：利用判别式计算：
均匀回流比y0可利用判别式第二条即式8-11：计算得出，即
y0=k0-k
其实，方法一和方法二殊途同归，都要求出净水厂生产过程排泥水量W0和回流水量W H，得出回流水量W H后，根据式8-14求出均匀回流比y0；根据W0、W H又可按式8-5、8-6求出k0和k，进而根据式8-11得出均匀回流比。
k0和k还可以实测得出。
k＝（8-15）
＝－1 （8-16）—原水进厂流量计流量；
式中：Q
进
Q出—水厂出水流量计流量；
Q回—回流流量计流量。
可从净水厂进厂流量计读取1日的累计流量，出厂流量可从水进厂流量Q
进
厂出厂流量计读取1日的累计流量，Q
可从回流流量计读取1日的累计回流流
回
量，也就是1日的回流水量，这几个数据都是净水厂日常运行管理必须实测的数据。在没有实测数据时，规范规定，净水厂生产过程自用水量系数为k0一般取5％～10％。但由于取值范围太大，准确性差，最好经过实测确定。如果相似水厂有实测数据，也可参照采用。
（c）维持水线净化构筑物不超设计负荷的回流比
生产废水所占比例虽然不大，但回流后，有可能增加净水工艺流程中净化构筑物的处理负荷。使净化构筑物超设计负荷运行；有些甚至产生冲击负荷，严重影响净水厂出水水质。
水厂设计规模为Q，生产过程自用水量系数为，当净水厂排泥水不回收利用时，则通过絮凝沉淀池的流量负荷为（1+）Q，如图8-1；当净水厂排泥水回收利用时，如图8-2，来自取水口的流量为（1+k）Q，回流流量为yQ，进入絮凝沉淀池的流量负荷为（1+k）Q+yQ，要维持净化构筑物不超过设计负荷，无论是否回流，通过絮凝沉淀池的流量负荷应该不变，即
（1+）Q＝（1+k）Q+yQ
得出：
y＝-k （8-17）即y=
只有回流比y＝，才能满足式8-17条件，因此，维持净化构筑物不超过设计负荷的回流比是：y＝。即要维持净化构筑物不超过设计负荷，必须采用均匀回流模式，即回流比必须采用均匀回流比。
2）非均匀回流模式
非均匀回流模式就是回流水量在时空上分布不均匀。在时间上是间断回流，回流时间小于24小时，且回流流量和回流比在各个不连续的时段可能是不同的；在空间上，回流水量不是与整个水厂的原水均匀混合，而是集中回流到某一点，例如一、二、三期集中回流到一期，与部分原水混合。更有甚者，把几个水厂的排泥水集中到一个水厂处理，以追求规模效应。
如果在时间上和空间上有一个不符合均匀回流模式标准，也属于非均匀回流模式。非均匀回流模式回流比用y表示。
①非均匀回流模式判别式
前面提到，均匀回流模式的判别式是y0＜k0、y0＝k0-k。则非均匀回流模式的判别式是：
y≥k0（8-18）判别是否非均匀回流模式，看是否y≥k0，如果y≥k0，肯定是非均匀回流模式。
②非均匀回流比y计算
非均匀模式下的回流流量可按以下公式计算：
（8-19）根据式8-7、8-19，得出：
y＝＝= （8-20）式中：y—非均匀回流比
Q p—回流流量，m3/h；
W H—某一时段t的回流水量；m3；
t—回流时间，h。
式8-20与求均匀回流比y0的式8-14相比可以看出：回流比y与均与回流水量W H成正比。不同的是式8-14中回流时间t和Q h基本上是不变的，t＝24 h；Q h是水厂的高日平均时。而式8-20中回流时间t和Q h的取值随回流水量W H的时空分布不同，可能是变化的，这种变化有三种工况，以设计工况为例，一是回流水量W H在时间上分布不均匀，而空间上分布均匀，这时回流是不连续的，回流时间t＜24 h，Q h两式取值相同，都是高日平均时；二是回流水量W H在时间上分布均匀，1日24 h连续均匀回流，而空间上分布不均匀。这时，回流时间两式取值相同，均为t＝24 h，但Q h不能取高日平均时，例如，一、二、三期的排泥水量集中回流至一期，则Q h不是整个水厂的规模（以高日平均时表示），而是
一期的处理水量，如果一、二、三期处理规模相同，则一期的Q h是整个水厂的1/3，在回流水量W H不变的工况下，回流比y升高了3 倍。
三是回流水量W H在时间上和空间上的分布都不均匀。这时，回流时间t＜24 h，Q h不是整个水厂的规模，而是某一期的处理水量，这种工况容易产生冲击负荷，应尽可能避免发生。
③非均匀回流模式对净水厂水处理系统的影响
采用非均匀回流模式对净水厂水处理系统的影响是：
非均匀回流模式回流比大，容易形成冲击负荷，造成净化构筑物超负荷运行，影响水厂出水水质。
由于产生冲击负荷，加药量难以及时跟踪流量的变化，造成加药量不足或过量，影响水处理效果。
回流流量大，回流水泵大，虽然水泵效率高，但水泵电功率大，1日运行时间短，有时还频繁起动，不仅对净化构筑物造成冲击负荷，而且还对净水厂供电系统形成冲击负荷。
例如某水厂设计规模50万m3/d，为了利用晚上低谷电价，把回流时间集中安排在晚上4个小时，时间上分布不均匀；水厂二期离排水池较远，回流管道较长，且厂平面没有预留回流管道的位置，很难通过，把整个水厂的排泥水经排水池调节后集中排入一期混合井，造成空间上分布也不均匀。要把回流时间集中在晚上4个小时，沉淀池排泥和滤池反冲洗排水也必须配套跟上，也安排在这4个小时，造成排泥池和排水池容积不够而发生溢流和冒顶，备用泵投入也不解决问题，只好小泵换大泵，换大泵解决了排泥池、排水池溢流和冒顶问题，又出现沉淀池出浑水，严重恶化出水水质。
假设水厂自用水量系数设计取值为：k0=7%，k0=3%，k02=3%，k03=1%，近似取y1＝k01＝3％，y2＝k02=3％，当采用均匀回流模式，24小时均匀回流时，回流比y0＝6％，现在集中安排在晚上4个小时回流，且全部排入一期，属于非均匀回流模式，回流时间t是均匀回流模式的1/6，回流比是均匀回流模式的6倍，则采用安排在晚上4小时集中回流的回流比y＝6，y0＝36％；再加上集中排入一期混合井，回流比又提高近2倍，则回流比又上升到y=72％，净化构筑物流量负荷严重超载，产生冲击负荷，首当其冲的是絮凝沉淀池，紧随其后的是滤池。根据该水厂的反映，只要回流水泵一起动，沉淀池出水很快就变浑浊，水厂出水水质恶化。其原因很明显，由于在回流这一时段，絮凝沉淀池、滤池的流量负荷突然大幅度升高，絮凝时间缩短，沉淀池液面负荷大幅度提高，滤池的滤速急剧升高，再加上加药系统跟不上，出水水质必然恶化。解决的方法一是改集中排泥为分散排泥，变化冲击负荷为匀佈荷载。把沉淀池排泥和滤池反冲洗统一排序，尽可能分布均匀，尽可能做到24小时均匀回流，；并把回流水量均匀分配到一、
二期。二是提高沉淀池排泥浓度，减少排泥水量。
（3）净水厂水处理工艺对回流水水质的要求
回流水水质决定于净水厂排泥水水质，净水厂排泥水水质又与原水水质密切相关，排泥水中的污染物质主要来自原水中所含的污染物质，是原水水质的进一步浓缩。但是也有一部分来自处理时所投加的药剂和粉末活性炭。其水质又因工艺流程不同而各有其特点。
回流水水质对净水厂处理工艺的影响有有利的一方面，也有不利的一方面
1）有利方面
由于排泥水是原水水质的进一步浓缩，其悬浮物含量一般比原水高，对低温低浊水处理，排泥水回流，提高了原水浊度，增加了凝聚核心，对原水絮凝、沉淀有利。
排泥水中还含有残余未经利用的药剂，排泥水回流能提高药剂的利用率，能减少药剂用量。
2）不利方面
回流水中含有金属离子铁、锰。铁、锰、有机物有可能因长时间回用而循环累积引起水质恶化。
藻类等生物发生时，有可能因回流而循环累积引起滤池阻塞和臭气的循环累积。贾弟鞭毛虫和隐孢子虫长时间回用而富集。
直接过滤或者是虽设有沉淀池，原水一年中大部分时间低浊而采用直接过滤，在这种情况下如果反冲洗废水经调节后回用，则反冲洗废水的浊度无出路，所有浊度、有害物质都会产生循环累积而破坏直接过滤。
若在排泥水前处理，例如浓缩工序中投加高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，若这种含聚丙烯酰胺的排泥水回流利用，有可能引起净水厂出水水质指标中丙烯酰胺单体含量超标。
对于水资源十分缺乏，回收利用须实行进一步处理，则回收利用须进行技术经济比较。如果原水水量充沛，处理费用高于原水费用，则可选择弃掉。
对排泥水实行进一步处理的手段可采用沉淀，气浮，超滤膜等方法。如果要去除回流水中的浊度、色度、藻类、贾弟鞭毛虫和隐孢子虫等生物、铁、锰等物质，采用气浮是一种比较好的方法，因为采用一般的沉淀法很难去除色、嗅、藻类及某些有机杂质，而采用气浮法，由于释放出来的大量微气泡对水体产生曝气充氧作用，增加水中的溶解氧，不仅对去除色嗅味方面，有明显的效果，而且对去除藻类，两虫指标、铁、锰也有较好的效果。对贾弟鞭毛虫和隐孢子虫的去除率可达到99.9％。特别是溶气水中的过饱和溶解氧，提高了COD的去除率，加速了不溶性高价氢氧化铁的形成，提高了铁锰的去除效果。
8.1.6排泥水处理基本工艺流程
净水厂排泥水处理流程大致可分为调节、浓缩、脱水、处置四道基本工序。调节是浓缩的前处理，调节、浓缩是脱水的前处理，调节、浓缩、脱水又是处置的前处理。净水厂排泥水处理流程可根据各水厂所处的社会环境和自然条件，以及污泥的特性选择全部或部分工序组成。
在排泥水处理的各道工序中，都要去除一部分水量，因此，残留在污泥中的水量将随着工序向前推移而逐渐减小，污泥浓度将随着工序向前推移而逐渐增大，可以说净水厂排泥水处理就是一个采用不同方法使之逐步脱去水分的过程。在排泥水处理的各道工序中，脱去水分的多少是不同的，随着工序的向前推移，各道工序脱去的水分越来越少，但去除水分的难度越来越大。
调节、浓缩是脱水工序的前处理，脱水工序的前处理要达到两个目的：其一是残留在污泥中的水量将随着工序向前推移而逐渐减小，污泥浓度将随着工序向前推移而逐渐增大。经过脱水前处理，污泥浓度要满足脱水机的进机浓度要求，一般要求达到含水率小于等于97％，即含固率达到大于等于3％。
其二是经过脱水前处理，进入脱水工序的干泥量要等于小于计划处理干泥量。干泥量与原水浊度有关，原水浊度越高，干泥量越大，由于原水浊度一年四季变化很大，有时短时的高浊度是平均浊度的几十倍，如果按最高浊度设计，脱水机及其附属设备的台数特别多，一年中满负荷运行几日时间，大部分时间闲置，造成浪费。因此，目前的净水厂排泥水处理都采用一部分处理、一部分排放的非全量完全处理模式，原水浊度所携带的干泥量S中，计划处理的部分是计划处理泥量，超过计划处理部分的干泥量通过调节、浓缩两道工序处理后，或者排放，或者通过临时存储转化成计划处理内干泥量，保证进入脱水工序的干泥量不大于计划处理泥量。
8.1.7排泥水处理设计规模
原水浊度一年四季变化很大，特别是从河流取水的供水工程。例如，原水浊度平均浊度20 NTU，但在雨季一年中有10多日原水浊度达到150 NTU，每次持续时间24小时～36小时。很明显，原水浊度150 NTU产生的干泥量远大于20 NTU所产生的干泥量，按150 NTU产生的干泥量和按20 NTU所产生的干泥量作为计划处理干泥量，其排泥水处理规模两者相差悬殊，因此，确定排泥水处理设计规模是首先要解决的问题。
（1）排泥水处理模式
下面先明确几个概念。
1）计划处理干泥量
在净水厂达到设计规模时，排泥水系统能够完全处理的干泥量就是计划处理干泥量，用S0表示，实际发生的原水浊度C所产生的干泥量用S表示。S0是一个随机变量，但是当全量完全处理保证率确定后，S0就是一个定值，代表排泥水
系统的处理能力，决定排泥水系统的规模。而S随着原水浊度的变化而不断变化。有可能S＞S0，S＝S0，S＜S0。
2）计划处理浊度C0
计划处理浊度所产生的干泥量，称计划处理干泥量S0，计划处理干泥量S0所对应的原水浊度称计划处理浊度，也称原水浊度设计取值，用C0表示。
计划处理浊度C0与实际发生的浊度是不同的，实际发生的原水浊度用C表示，可以用实测的方法得到，而计划处理浊度C0是在现有系列资料基础上采用数理统计方法获得，是象征排泥水处理系统处理能力一个重要参数。计划处理浊度C0也是一个随机变量，但是当全量完全处理保证率确定后，计划处理浊度C0就是一个定值。实际发生的原水浊度C一年四季是变化的，有可能C≤C0，也有可能C＞C0。
3）完全处理
净水厂所产生的排泥水经处理后，在排水水质上达到了国家颁布的相关排放标准。这种处理就是完全处理。
4）非完全处理
净水厂所产生的排泥水经处理后，在排水水质上未达到国家颁布的相关排放标准。这种处理就是非完全处理。
5）全量完全处理
净水厂某一时段所产生的排泥水量，经处理后全部排泥水量在排水水质上都达到了国家颁布的相关排放标准。这种处理就是全量完全处理。
只有在某一时段实际发生的原水浊度C小于或等于计划原水浊度C0时，干泥量S＜S0，排泥水系统才有能力实施全量完全处理。
6）非全量完全处理
净水厂某一时段所产生的排泥水量部分进行了完全处理，还有一部分排泥水量未经处理直接排放，或者是经部分处理后未达到国家颁布的相关排放标准，这种处理就是非全量完全处理。
当原水浊度C高于计划处理浊度C0时，其高于计划取值部分所产生的干泥量（S-S0），因排泥水系统能力不足而直接排放。或者是经部分处理，例如经过调节工序后均匀排放。
7）全量完全处理保证率
全量完全处理的日数占总日数的比率称全量完全处理保证率，简称保证率。用u表示。《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）第10.1.3条“净水厂排泥水处理系统的规模应按满足全年75％～95％日数的全量完全处理要求确定。”中所提到的“满足全年75％～95％日数的全量完全处理要求”就是要求保证率达到75％～95％，即u＝75％～95％。如果任何一年365日全部是全量完全处理的日
数，则全量完全处理保证率达到了100％。这种全量完全处理保证率达到u＝100％的处理模式以下称全量完全处理模式。这种模式达到了零排放。
8）超量污泥
当原水浊度C超过计划原水浊度C0，其差值部分（C-C0）所对应的干泥量（S-S0）是超过计划处理的泥量，称超量污泥。用表示。
对于全量完全处理，C≤C0，超量污泥＝0；对于C0＜C的非全量完全处理就是将携带超量污泥的排泥水量直接排入水体，以缓解排泥水处理系统能力不足。因此可以说全量完全处理就是超量污泥＝0的排泥水处理；非全量完全处理就是有部分日数＞0，有超量污泥排入水体的排泥水处理。
（2）计划处理干泥量计算
干泥量即原水中所携带的干固体总量。干泥量由原水中悬浮物及投加的药剂和其它添加剂组成，其它添加剂如粉末活性炭等。关于干泥量的计算经常碰到的主要有以下两种类型：一类是计算计划处理干泥量S0；另一种类型是计算某一日产生的干泥量，是通过实测某一日的原水浊度、原水流量，用相关计算公式计算出当日的干泥量。一般用于科学研究，或者是用于水厂日常管理，了解时下的干泥量与本工程计划处理干泥量S0的差距。计划处理干泥量用S0表示，计划处理干泥量S0的大小表示该水厂排泥水处理系统的处理能力，决定该水厂排泥水处理的规模。计划处理干泥量按下式计算：
= （8-21）式中：S0—计划处理干泥量（t/d）；
C0—计划处理浊度（NTU）；
D—药剂投加量（mg/L）；
Q—水厂设计规模（m3/d）；
k0—水厂生产过程自用水量系数；
k1—浊度单位NTU与SS单位mg/L的转换系数；
k2—药剂转换成干泥量的系数。
当投加的药剂不只是1种时，应将各种药剂产生的干泥量迭加，各种药剂转化成干泥量的系数是不同的。即采用代替。
对于计算某一日产生的干泥量，不推荐采用公式8-21，特别是一些低浊度高色度水源。但对于计算计划处理干泥量，虽然式8-21中忽略了色度和溶解固体所生成的干泥量，但还是推荐采用式8-21计算，其原因是计划处理浊度和计划处理干泥量都是与发生频率相关的随机变量。用来计算计划处理干泥量的原水浊度称计划处理浊度，不是单凭实测得到的，而是根据多年的实测资料采用分析水文现象的数理统计方法获得，用多年原水浊度平均值的倍数表示。按该公式计算得出的计划处理干泥量能覆盖某一全量完全处理保证率下该时段任何1日所产
生的泥量，而且还具有一定的安全余度，其安全余度能包住色度和和铁、锰、其它溶解性固体所生成的泥量。满足工程要求。例如，全量完全处理保证率为95％，计划处理浊度按原水平均浊度的4倍取值，除原水浊度变化幅度特别大的河流外，一般的都小于4倍，特别是水库水源。再者如果某一低温低浊水源，多年平均浊度为5 NTU，按4倍取值得出计划处理浊度是20 NTU，干泥量按5 NTU计算时，色度生成干泥量所占比重可能不能忽略，但是，在按20 NTU计算时，色度生成干泥量所占比重就可能可以忽略不计了。二是干泥量是由原水流量和原水浊度的乘积QC决定的，计算计划处理干泥量时，Q是水厂的设计规模高日用水量，1年中达到高日用水量的日数很少，高日用水量又赶上高浊，或者是赶上对应某一保证率的浊度就更少，计算得出的干泥量偏大，有一定的安全余度。就流量Q 采用高日用水量这一点，其安全余度就有可能抵消色度所产生的泥量。上述两个因素安全系数的乘积就更大了。三是浊度转化成干泥量的系数是2，而色度是0.2，两者相差约10倍，因此，按公式8-21计算得出的计划处理干泥量S0能覆盖某一全量完全处理保证率下该时段任何1日所产生的干泥量。而且，简化了计算，因为原水浊度的系列资料都很难找齐，色度和铁、锰、其它溶解性固体的系列资料就更难了。
（3）排泥水处理设计规模的确定
排泥水处理的规模与计划处理干泥量的大小有关，计划处理干泥量S0越大，脱水设备的台数越多，相应的浓缩池、排泥池容积也越大。计划处理干泥量S0又与全量完全处理的保证率有关，即与采用全量完全处理模式还是非全量完全处理模式有关。如果采用全量完全处理模式，任何1年中所有日数都要全量完全处理，达标后才能排放，全量完全处理的保证率达到了u＝100％，排泥水处理规模就大；如果采用非全量完全处理模式，1年中有部分日数进行非全量完全处理，有部分排泥水量未经处理而直接排放。因此，采用非全量完全处理模式，完全处理的保证率u＜100％，排泥水处理规模就相对小。在非全量完全处理模式中，全量完全处理的保证率越高，计划处理的泥量就越大，排泥水处理的规模就越大。
根据《室外给水设计规范》（GB 50013-2006），“净水厂排泥水处理系统的规模应按满足全年75％～95％日数的全量完全处理要求确定。”很明显，全量完全处理保证率达到95％的排泥水处理规模比75％大多了。
要确定一个水厂排泥水处理的规模，第一步就首先要根据净水厂所处的社会环境和自然条件，根据环评要求，是否允许排泥水全部或部分排入附近水体，确定是采用非全量完全处理模式，还是采用全量完全处理模式。如果允许采用非全量完全处理模式，进一步确定全量完全处理的保证率u，进而求出计划处理浊度C0，再根据公式计算出计划处理的干泥量。
如何确定非全量完全处理模式中的完全处理保证率u，《室外给水设计规范》
规定为95％～75％。各水厂可根据当地的社会环境和自然环境及相关政策，确定适合本水厂完全处理的保证率u，进而计算出本水厂全量完全处理的日数及计划处理浊度。
由于缺乏原水的系列水文资料，现在一些设计人员只是在其中随意取1个，例如，取中间值85％，随意确定一个原水浊度取值C0，缺乏科学依据。如果系列水文资料不全，可根据多年平均浊度值进行估算，设多年平均浊度值为，则不同保证率下的计划处理浊度取值为
C0=k （8-22）式中：—多年平均浊度；
k－不同保证率的取值倍数。
不同保证率的取值倍数表8-2
表8-2是不同保证率时的最高取值倍数，因此，按原水平均浊度的4倍取值，能全部涵盖全量完全处理保证率u=95%的范围；按原水平均浊度的2.77倍取值，能全部涵盖全量完全处理保证率u=90%的范围；按原水平均浊度的1.39倍取值，能全部涵盖完全处理保证率u=75%的范围。在缺乏系列的流量、浊度资料时，按式8-21计算，虽然比较简单，但安全可靠。
环保部门一般都要求净水厂进行排泥水处理，而且还要求达到零排放。对于西南地区一些河流，雨季洪水期间，原水浊度达到几千度甚至上万度，一年中发生的时间累计有几个月，如果要达到零排放，就要采用全量完全处理模式，计划处理浊度按最高浊度取值，势必造成排泥水处理规模很大，在工程投资和占地方面甚至比净水厂净化处理部分还大。在雨季洪水期间，河流流量大，流速高，稀释、混合、扩散的能力大幅度增强，环境容量和承受能力也随之大幅度提高，在这个时候，部分排泥水排入河流，不会造成河流堵塞。排泥水组成以无机物为主，这种无机污泥在雨季洪水期间排入河流，经过稀释、混合、扩散和自净，一般不会对河流造成污染。
对于一些排泥水无其它出路，只能排入城市排水管道，或者是临时排入附近的小水坑，则应采用全量完全处理模式，或者是采用保证率u≥95％这种非全量完全处理模式，再通过临时存储的方法转化成全量完全处理模式。
8.2净水厂排泥水处理设计
8.2.1调节工序及调节构筑物
（1）调节构筑物分类及特点
净水厂排泥水处理调节构筑物按其接纳生产废水的种类可划分为以接纳和
调节沉淀池排泥水、气浮池浮渣为主的排泥池和以接纳和调节滤池反冲洗排水为主的排水池两类。根据排泥池与排水池两者的组合关系又可划分为分建式调节池和合建式调节池两类。分建式调节池是排水池与排泥池分开建设，即沉淀池排泥水只进入排泥池，反冲洗排水只进入排水池，两种生产废水在调节构筑物里互不混掺。合建式调节池是排水池与排泥池合建，也称综合排泥池，即滤池反冲洗排水与沉淀池排泥水进入同一个调节池里相互混掺。
排泥水处理调节构筑物按其调节功能还可划分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型具有调量和调质功能；Ⅱ型具有调量功能，没有调质功能，但Ⅱ型具有沉淀或浓缩功能。Ⅰ型只具有均质均量的单一调节功能，而Ⅱ型不仅具有调节功能，而且还拓展了沉淀和浓缩功能。净水厂排泥水处理中调节构筑物分类及特点见表8-3。
调节构筑物分类及特点表8-3
（2）不同类型调节构筑物应用分析
不同类型调节构筑物优缺点及分析
1）分建式
分建式的优点是：
滤池反冲洗废水悬浮物浓度低，与沉淀池排泥水浓度相差较大，单设排泥池接纳浓度较高的沉淀池排泥水，可免受排泥浓度较低的反冲洗废水稀释，提高了排泥水进入浓缩池的初始浓度。进入浓缩池的初始浓度越高，浓缩至同一目标浓度值所需的时间越短，有利于浓缩池内泥的沉降和浓缩。
分建式排泥池有利于拓展成带浓缩功能的排泥池，例如，拓展成在调节功能基础上兼顾浓缩功能的浮动槽排泥池。合建式综合排泥池两种水质混掺在一起，
不仅水量大，而且滤池反冲洗排水与沉淀池排泥水相比，排水时间短促，瞬时流量大，冲击负荷强度较高，刚浓缩到一定程度的排泥水，又被瞬时而至的反冲洗废水冲稀了。而分建式排泥池不接纳这一冲击负荷，减少了进入下一级浓缩池的水量，有利于拓展浓缩功能。经浮动槽排泥池调量+浓缩后，更进一步提高了进入浓缩池的初始浓度，使进入下一级连续式重力浓缩池的初始浓度比合建式高出很多。从而提高了下一级浓缩池的浓缩效果，也就提高了脱水机的进机浓度。
分建式调节池能增加了泥水在浓缩池的停留时间，提高浓缩池的浓缩效果。因为合建式综合排泥池是既接纳沉淀池排泥水量，又接受滤池的反冲洗水量，进入浓缩池的水量比分建式多了反冲洗排泥水量，如果是同样的浓缩池体积，则分建式因进入浓缩池的水量少了约1倍，停留时间长，浓缩效果好；而合建式综合排泥池因进入的水量多了1倍，停留时间约小了1倍，浓缩效果自然就差了很多。
相同的排泥水处理规模，分建式调节池能大幅度降低浓缩池的液面负荷，提高浓缩池的浓缩效果。由于分建式排水池进入浓缩池的水量比合建式综合排泥池少了约1倍，同样的浓缩池面积，浓缩池的液面水力负荷大幅度降低，有利于提高浓缩池的浓缩效果。
与合建式综合排泥池相比，分建式因进入浓缩池的泥水量少了约1倍，达到同样的浓缩效果，浓缩池的面积和体积可缩小，可降低工程投资。
分建式的缺点是：
当净水厂规模很小时，分建式把排泥池和排水池分开设置，单个池子的尺寸太小，不好设置。
如果排泥水经调节后送往厂外处理；或者是附近有大江大河，环境容量允许排入，如果是经调节后均质均量往外排，则合建式更为简单，而分建式不仅池子数量多，需要的设备数量也多。
（3）分建式调节构筑物设计
1）排泥池
排泥池的设计内容，Ⅰ型主要是确定调节容积，选择扰流设备，均质均量，防止污泥沉淀；确定是否需要设置提升泵房和泵的类型，Ⅱ型与Ⅰ型一样，其区别是将扰流设备换成沉泥取出设施，如刮泥机，便于沉泥从池中排出，以及上清液取出设施。
①分建式排泥池Ⅰ型：
分建式排泥池调节容积按大于沉淀池最大一次排泥水量确定。最大一次排泥水量有可能是1个沉淀池或1个排泥单元排泥，也有可能是赶上几个沉淀池同时排泥，因此，应对沉淀池排泥进行统一排序，确定最大一次排泥水量是1个沉淀池排泥还是2个或2个以上的沉淀池同时排泥。
当原水浊度高于计划处理浊度期间，考虑超量泥水在排泥池作临时储存时，
城市给水厂排泥水处理工艺设计
城市给水厂排泥水处理工艺设计 摘要：通过设计干泥量的计算方法，确定排泥水处理规模。根据排泥水处理系统工艺流程对排泥水收集、调节、浓缩和脱水工艺进行分析，并对其中排水池、排泥池、浓缩池、平衡池和脱水工艺的设计要点进行总结。 关键词：给水厂；排泥；设计 给水厂在生产过程中会产生废水（含泥），若直接排放入江河湖泊之中，将会成为水体污染的重要污染源，且其中含有的泥沙等还会将河床抬高，严重影响江河的航运能力及泄洪能力。但是只要将给水厂的废水进行合理处理，不但可以改善水环境，与此同时还可以回收占水厂供水量2％～4％的水量，既可以起到保护水源的作用，还可以节约水资源。本文将对给水厂排泥水处理设计进行研究讨论与总结。 一、设计干泥量计算 排泥水处理系统设计首先必须对给水厂日产干泥量进行合理取值，日产干泥量取值的大小决定污泥脱水机械选型的配备和设计、工程总投资和工程的正常运行。 一般条件下，设计干泥量应按照《室外给水设计规范》（GB 50013-2006）中的公式计算：S=（K1C0+K2D）×Q×10-6（1）式中C0—原水浊度设计取值，NTU；K1—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，据国外有关资料介绍，K1＝0.7~2.2；D—药剂投加量（mg/L）；K2——药剂转化成泥量的系数；Q——原水流量（m3/d）S—干泥量（t/d）设计中需要注意的是，实际工程中投加的铝盐或铁盐投加量D应换算成AL2O3 或Fe 量，两种药剂对应的转化成泥量系数K2 为 1.53 和 1.9[1]。而K1 应进行试验分析，在条件不足的情况下，可通过对采用相同水源或水系的给水厂泥系统分析确定K1 取值。 二、排泥水处理规模 根据我国实际情况，《室外给水设计规范》（GB50013-2006）提出排泥水处理系统规模应按能完全处理全年日数的75%~95%确定，在高浊度较频繁和超量排泥水可排入大江大河的地区可采用下限。因此在确定排泥水处理系统规模时应对原水浊度进行频率分析，选取一定保证率作为设计依据，从而确定公式（1）中的原水浊度设计取值C0，进而计算出设计干泥量。 三、排泥水处理工艺 沉淀池排泥水和滤池冲洗废水合并处理，给水厂排泥水的两种处理系统：沉淀池排泥水和滤池冲洗废水。沉淀池排泥水的含固率高于滤池冲洗废水的20-30 倍以上,其悬浮杂质含固率通常均高于0.3%，滤池反冲洗废水水量往往比沉淀池
净水厂排泥水处理工程的过程自动控制
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2b15966557.html, 净水厂排泥水处理工程的过程自动控制 作者：鲍栋东 来源：《装饰装修天地》2020年第13期 摘 ; ;要：水是生命之源，是万物生长之根本，一直以来，我国大力发展，改革创新，取得了非常不错的成就。现阶段的地方市政基础设施建设过程中，城市自来水厂项目建设引起了很多人的高度关注，特别是关于水厂排泥水（沉淀池排泥及滤池反冲洗水）的处置及回用问题。 关键词：净水厂排泥水处理工程;过程自动控制 1 ;引言 我国经济建设的快速发展带动我国各行业发展迅速，为我国基础建设贡献力量。净水厂作为重要的基础设施，其安全稳定的运行对整个社会具有重要意义，提高给水厂自动控制水平具有重要的现实意义。由于净水处理的处理技术不够完善，导致很多净水处理工艺产生的生产污水直接排放到河道里，增加了水资源的污染，容易对水循环的利用产生较大的浪费。 2 ;工程背景 某市某自来水厂取用青草沙水库作为水源，处理水量为12.7×104m3/d，水厂采用混凝—沉淀—过滤—消毒的传统制水工艺，排泥水经排泥池收集后，间歇排入某江内。 3 ;净水厂水处理过程 净水厂的水处理过程，粗略地分为3个过程，这3个过程分别是水源地取水、厂区净水、向用户供水。而净水处理的过程主要为4个步骤：混凝、沉淀、过滤和消毒，这4个步骤主要为净水厂的水处理步骤。在厂区里，这4个步骤都需要有相对应的设备来处理。在城市当中，这些过程都需要通过管道和一系列的设备以及投放处理水质的药品，来保证让水质处理的过程更加的有效，能够以合格的水质产品产出来。而在进行水质处理的这个过程当中，产生残渣水，主要来源于絮凝池、沉淀池和过滤反冲洗过程，被叫做“排泥水”。排泥水中包括有机和无机的化合物残渣，如泥沙、悬浮物、混凝剂及其产生的胶体颗粒等，以无机成分为主。污泥被压缩和脱水后，大部分作为废弃物被填埋，这造成填埋场地附近水体中铝离子含量升高，形成不可预见的危害。 4 ;净水厂排泥水处理工程的过程自动控制 4.1 ;外力对悬浮颗粒的疏松结构破碎作用
净水厂排泥水处理系统工艺设计
净水厂排泥水处理系统工艺设计 发表时间：2017-11-03T10:27:50.397Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：鲍栋东[导读] 摘要：随着水源污染的严重、居民环保意识的增强、健康条件的日益改善，饮用水水质标准要求的提高，常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺不能满足水质不断提高的要求。 杭州高新（滨江）水务有限公司浙江省杭州市 310051 摘要：随着水源污染的严重、居民环保意识的增强、健康条件的日益改善，饮用水水质标准要求的提高，常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺不能满足水质不断提高的要求。因此国内外研究学者积极研究开发各种饮用水深度处理技术达到更好的净化水质的效果。深度处理通常是设计在常规处理工艺之后，采用合适的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的污染物或消毒副产物的前体物有效去除。饮用水深度处理技术研究和应用在我国已呈现出蓬勃发展的形势。 关键词：净水厂；排泥水；处理系统；工艺设计 1净水厂生产排泥水的特性 天然水体中含有多种有机与无机物质，通过净水厂净水工艺处理，大部分作为净水工艺的生产副产物排出工艺流程，其中除通过滤网等物理截留的大颗粒固体物质外，均以生产排泥水的形式存在，前者可直接作为固体废弃物处理，而后者由于体积大，数量多，需经过减量化处理，以便于运输与后期处置，并尽量实现资源化。 2净水厂排泥水处理技术设计要点 2.1排泥水污泥量确定 在从自来水厂排出的污泥总污泥量的估计是有关工程和土木工程的规模、脱水机械和泵设备的容量配置，并确定项目的规模和投资成本的重要依据。污泥总量的估计包括污泥排放量和干污泥量，污泥排放量确定污泥处理工程的调节池、浓缩池的大小，和干污泥量决定了脱水设备的选择。因此，必须掌握水泥浆出水量、输出滤池反冲洗水沉淀池等数据，确定泥浆含量。干污泥量的计算方法较多，日本、英国、德国各有不同的计算公式，但大同小异。在实际运行中还需做好污泥量的实测工作，特别是SS与浊度的对应关系。因此，在排泥水处理项目建设时应根据水源情况、实际运行负荷和水厂运行经验，综合考虑地域、水质差异，修正干泥量计算方法，以期缩小设计和运行干泥量的差距，指导新建水厂。 2.2调节池（排水排泥池）类型选择 分建式排水排泥池一般在下列情况下使用：（1）沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水的污泥浓度相差较大，且滤池排放初滤水时，宜采用分建式，有利于滤池反冲洗废水的回收。（2）净水厂先期建成投产，而排泥水处理系统后建，但回收滤池反冲洗废水的回流水池（即排水池）与净水厂构筑物同步建成。（3）净水厂沉淀池排泥水送往厂外集中处理，而滤池反冲洗废水经排水池调节后，回流到净水工艺中重复利用，或因水质不宜回收而排放，一般应采用分建式调节构筑物。但在下列情况下宜采用合建式排水排泥池：（1）当净水厂污泥全部送往厂外集中处理，不考虑厂内回收生产废水时，一般宜采用合建式综合排泥池，接纳和调节沉淀池排泥水和反冲洗废水，均质均量输出。（2）当排泥水处理系统规模较小时，也可采用合建式调节构筑物。（3）生产废水不回收利用，需经沉淀处理后排放，也可采用合建式综合排泥池。 2.3脱水机械的选型 脱水机械的选择，需考虑泥饼含固率、污泥回收率、调质药剂用量、电耗、设备投资、运行管理条件、对进泥及场地等因素，并结合水厂规模、场地条件、管理条件等实际情况。水厂的污泥性质与规模对工艺的选择有很大影响。 3某水厂工程设计实例 3.1设计干污泥量的计算 一般条件下，设计干泥量应按照《室外给水设计规范》（GB50013—2006）中的公式。渭南市某水厂设计规模一期为10×104m3/d，二期规模为20×104m3/d，采用平流沉淀池、V型滤池作为主要净水工艺。根据业主方提供的原水水质检测数据，原水浊度按30NTU设计。经计算，该工程一期工程设计干污泥量为6．81t/d，二期设计干污泥量为13．62t/d。 2.2污泥处理工艺流程 排泥水处理系统通常包括调节、浓缩、平衡、脱水等工序，该工程污泥处理工艺流程见图1。 3.2主要建、构筑物工艺设计 3.2.1排水排泥池 排水排泥池为地下钢筋混凝土结构，分为4格，其中2格排水池用于收集和调节滤池反冲洗排水以及初滤水（V型滤池和活性炭滤池），上清液经提升泵回流至厂区配水井内回用。另外2格排泥池用于接纳和调节絮凝沉淀池排泥以及排水。排水池及排泥池排入泥水量如表1所示。排水池调节容积按二期最大一次反冲洗水量及初滤水水量之和计算。排水池有效容积为1180m3，分为2格，并联运行。每格设排水泵2台，单台流量Q=217～372m3/h，扬程H=16～11m，功率N=22．0kW。排泥泵2台，单台流量Q=110～220m3/h，扬程H=8．3～5．5m，功率N=5．5kW。每格内排水池设液位计1台，自动控制排水泵运行。排泥池有效容积为1220m3，分为2格，并联运行。单格池内设污泥提升泵2台，流量Q=112～192m3/h，扬程H=18～12．6m，功率N=15kW。每格内排泥池设液位计1台，自动控制排泥泵运行。排泥池 设潜水搅拌机4台，防止污泥沉积。排泥池和排水池均利用池内潜污泵进行放空。
津滨水厂排泥水处理工程介绍
天津市津滨水厂排泥水处理工程介绍 李洪清．天津市华淼给排水研究设计院有限公司 摘要：介绍了津滨水厂排泥水处理工程的工艺流程以及构筑物设计。该工程采用重力浓缩和离心脱水处理技术，处理干泥量为34．24 t／d，同时回收利用上清液，节约了水资源。工程自动化程度高，运行管理方便，回用水紫外消毒处理工艺有效保证了水质安全。关键词：排泥水；处理；重力浓缩；离心脱水 天津市津滨水厂的生产排泥水主要来源于沉淀池排泥及滤池反冲洗排水，排泥水中的污泥主要由原水中的泥沙、腐殖质、藻类等悬浮杂质和水厂投加的絮凝剂、助凝剂组成¨J。津滨水厂排泥水处理工程采用浓缩与脱水结合的方法，力求做到工艺自动化程度高、流程简单、管理方便，占地少、节省投资和运行费用，同时回收利用上清液，节约水资源。该工程处理干泥量为34．24 t／d，浓缩后污泥的含固率为3％，脱水后泥饼的干固率在22％以上。 1 工艺流程该排泥水处理工程工艺流程如图1所示。 图1 工艺流程 2 构筑物设计2．1 排水池及回流泵房排水池起到既初步沉淀反冲洗水，又调节水量 的作用。排水池共1座，分为2格。平面尺寸为40 m×12 m，有效水深为 3 m，有效容积为1 440 m。，水力停留时间为1．15 h。排水池设泵吸泥机2台，单台跨度为11．15 m，N=0．75 kW。吸泥泵1台，泵性能参数：9=70 m ／h，H=15 m，N=7．5 kW。回流泵房选用潜水排泥泵4台(2用2备)，单泵性能参数：p=800 m ／h，H=10 m，N=37 kW，通过潜水泵将排水池内经紫外线消毒后的上清液输送 至调节池回用。紫外线消毒可防止回流到原水调节池中的上清液出现病毒、原生虫的富集，以确保再利用水的水质安全。 2．2 排泥池及排泥泵房排泥池间歇接纳高密度沉淀池的排泥及排水池的底泥，起到调节排泥量和排泥浓度的作用。排泥池共2组，单组平面尺寸为24 m ×12 m，有效容积为720 m ，有效水深为2．5 m，总排泥量为475．6 m ／h，水力停留时间为3 h。为保证后续污泥浓缩池进泥均匀，排泥池设潜水搅拌器调蓄搅拌。选用潜水搅拌器4台，单台性能参数：=400 mm，n=980 r／min，N=4．0 kW。排泥泵房选用潜水排泥泵6台(4用2备)，单泵性能参数：Q=140 In ／h，H=15 In，N=15 kW。 ·45 · 第4卷第3期供水技术2010年6月 通过潜水排泥泵将污泥输送至污泥浓缩池。2．3 污泥浓缩池浓缩池是污泥处理工艺的核心部分，对来自排泥池的排泥水进一步浓缩处理，以提高机械脱水效率，其底泥浓度将直接影响污泥脱水的效果。辐流式浓缩池共2座，单池面积为706．5 Ill ，直径为30 m，有效水深为4．5 Ill，有效容积为 3 180
净水厂排泥水污泥量计算
原水浊度计算取值为40NTU，色度计算取值为15，加药量计算取值为12mg/L，原水悬浮固体与浊度的相关关系式为1：1.35，净水厂的设计规模按72.6万m3/d考虑，则计算干泥量如下： 二、设计排泥水干泥量 根据英国水研究中心《污泥处理指南》提供的给水厂排泥水干泥量计算公式为： .1 2.0+ + = 53 + DS9.1 A F SS C 其中，DS——设计干固体含量，mg/L； SS——所去除的原水中的悬浮固体，mg/L，一般SS/NTU 的比值变化范围为0.5~2.0左右； C——所去除的色度（度）； A——铝盐投加率（以Al2O3计，mg/L）； F——铁盐投加率（以Fe2+计，mg/L）。 由于出厂水的浊度、色度一般控制在出厂水水质标准以下，为此，在计算干泥量中出厂水的浊度（GB5749-2006规定值为1，原水与净水技术条件限制时为3）、色度（GB5749-2006中规定15度，铂钴色度单位）予以忽略。 DS=40/1.35+0.2×15+1.53×12 =51（mg/L） 平均日产干泥污泥量： 51×10-6 t/m3×72.6×104 m3/d≈37（t/d）
沉淀池排泥水的平均含固率约为5%，则复核排泥水总量约为7400m3/d。 三、污泥调节池容积计算 污泥调节池的作用是混合、均质排泥水，使之有利于后续污泥浓缩。 污泥调节池容积按停留时间7小时计算，则污泥调节池容积V=367.5m3/h×6h=2205（m3），取2200m3。 选用3台（2用1备）潜污泵，型号为，参数 四、污泥浓缩池容积 污泥浓缩时间按照24h进行设计，则污泥浓缩池容积：V=367.5m3/h×24h=8808（m3） 排泥水平均含固率0.6%，经浓缩后平均含固率达到3%，则上清液排放量为：Q清=367.5×（1-0.03）=356（m3/h）浓缩后的污泥采用泵输送到污泥平衡池，污泥量为：Q泥=8808×0.03=264（m3），污泥泵每天运行20小时，则泵的型号为13.2m3/h 五、污泥脱水机 污泥脱水机设计运行12h，总处理泥量为225m3。
净水厂排泥水处理工艺简析
净水厂排泥水处理工艺简析 发表时间：2019-06-24T16:03:37.863Z 来源：《基层建设》2019年第7期作者：梁证杰[导读] 摘要：文章主要从排泥水处理及其污泥处置必要性出发，分别阐述了净水厂排泥水处理技术设计要点，以及净水厂排泥水处理，以期相关行业提供参考与借鉴。 身份证号码：44190019910502XXXX 摘要：文章主要从排泥水处理及其污泥处置必要性出发，分别阐述了净水厂排泥水处理技术设计要点，以及净水厂排泥水处理，以期相关行业提供参考与借鉴。 关键词：净水厂；排泥水；处理工艺 一、排泥水处理及其污泥处置必要性 随着我国城市化进程的加快加深，越来越多的自来水厂建立，公众环保意识也在不断加强，政府对环境污染治理程度也逐渐加大，开始把对净水厂污泥的处理、处置方法和技术的研究提上日程。净水厂污泥对环境危害性相对较小，其处理处置也容易被忽略，大多数净水厂污泥被直接排入水体，其危害性主要表现在以下方面： （1）排泥水中大量泥沙、悬浮物会在河道产生泥沙淤积，影响其正常功能。室外给水设计规范也严格规定净水厂排泥水排放水质需要符合《污水综合排放标准》GB8978。 （2）排泥水中的大量悬浮物、有机物等污染物会造成水体污染。数据显示，2012年全国污水排放总量达到了684.6亿吨，对环境的冲击十分明显。 （3）净水厂产生的大量铝污泥，排入水体后会危害水中生物，破坏水体生态平衡。妥善处置水厂排泥水，也有助于缓解水资源短缺和创建节水型社会。近年来，随着人们用水量的增加，挖掘现有水处理构筑物的产水能力已成为一个热点方向，通过斜管（板）沉淀池的优化来提高澄清池产水能力。将排泥水处理回用也是一种利用现有构筑物产水的方式。我国新建和改造的净水厂均考虑了排泥水处理系统。如广州市南洲水厂、内蒙古某经济开发区净水厂均对排泥水进行了妥善的处置。 二、净水厂排泥水处理技术设计要点 1.调节池（排水排泥池）类型选择 分建式排水排泥池一般在下列情况下使用： （1）沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水的污泥浓度相差较大，且滤池排放初滤水时，宜采用分建式，有利于滤池反冲洗废水的回收。 （2）净水厂先期建成投产，而排泥水处理系统后建，但回收滤池反冲洗废水的回流水池（即排水池）与净水厂构筑物同步建成。 （3）净水厂沉淀池排泥水送往厂外集中处理，而滤池反冲洗废水经排水池调节后，回流到净水工艺中重复利用，或因水质不宜回收而排放，一般应采用分建式调节构筑物。 但在下列情况下宜采用合建式排水排泥池 ①当净水厂污泥全部送往厂外集中处理，不考虑厂内回收生产废水时，一般宜采用合建式综合排泥池，接纳和调节沉淀池排泥水和反冲洗废水，均质均量输出。②当排泥水处理系统规模较小时，也可采用合建式调节构筑物。③生产废水不回收利用，需经沉淀处理后排放，也可采用合建式综合排泥池。 2.排泥水污泥量确定 在从自来水厂排出的污泥总污泥量的估计是有关工程和土木工程的规模、脱水机械和泵设备的容量配置，并确定项目的规模和投资成本的重要依据。污泥总量的估计包括污泥排放量和干污泥量，污泥排放量确定污泥处理工程的调节池、浓缩池的大小，和干污泥量决定了脱水设备的选择。因此，必须掌握水泥浆出水量、输出滤池反冲洗水沉淀池等数据，确定泥浆含量。干污泥量的计算方法较多，日本、英国、德国各有不同的计算公式，但大同小异。在实际运行中还需做好污泥量的实测工作，特别是SS与浊度的对应关系。因此，在排泥水处理项目建设时应根据水源情况、实际运行负荷和水厂运行经验，综合考虑地域、水质差异，修正干泥量计算方法，以期缩小设计和运行干泥量的差距，指导新建水厂。 3.脱水机械的选型 脱水机械的选择，需考虑泥饼含固率、污泥回收率、调质药剂用量、电耗、设备投资、运行管理条件、对进泥及场地等因素，并结合水厂规模、场地条件、管理条件等实际情况。水厂的污泥性质与规模对工艺的选择有很大影响。 三、净水厂排泥水处理 水厂排泥水处理工艺流程应根据水厂的具体情况来确定，一般来说处理工艺由调节、浓缩、脱水和泥饼处置4道工序或者其中某些组成。有研究者调查后列出了国内南北有代表性的排泥水处理工艺见表1，综合分析了各种工艺流程。 表1 国内典型排泥水处理工艺技术路线 2.调节工艺 根据滤池反冲洗水与沉淀池排泥水不同的水质情况特点，排泥水常规处理方式大致可分为下面几种：（1）共同处理滤池反冲洗水与沉淀池排泥水后再回用，适用于滤池反冲洗水不能满足回用要求或单独浓缩无法满足脱水机械的要求以及沉淀池排泥水沉降性能较差的水厂。虽然两者混合后能省却排水池，在一定程度上减少投资，但是由于滤池反冲洗水对沉淀池排泥水起了一个稀释的作用，反而不利于后面的污泥浓缩，后期处理费用会增加。
净水厂排泥水污泥量计算
净水厂排泥水污泥量计算 Prepared on 24 November 2020
原水浊度计算取值为40NTU，色度计算取值为15，加药量计算取值为12mg/L，原水悬浮固体与浊度的相关关系式为1：，净水厂的设计规模按万m3/d考虑，则计算干泥量如下： 二、设计排泥水干泥量 根据英国水研究中心《污泥处理指南》提供的给水厂排泥水干泥量计算公式为： 其中，DS——设计干固体含量，mg/L； SS——所去除的原水中的悬浮固体，mg/L，一般SS/NTU 的比值变化范围为~左右； C——所去除的色度（度）； A——铝盐投加率（以Al2O3计，mg/L）； F——铁盐投加率（以Fe2+计，mg/L）。 由于出厂水的浊度、色度一般控制在出厂水水质标准以下，为此，在计算干泥量中出厂水的浊度（GB5749-2006规定值为1，原水与净水技术条件限制时为3）、色度（GB5749-2006中规定15度，铂钴色度单位）予以忽略。 DS=40/+×15+×12 =51（mg/L） 平均日产干泥污泥量： 51×10-6 t/m3××104 m3/d≈37（t/d） 沉淀池排泥水的平均含固率约为5%，则复核排泥水总量约为7400m3/d。
三、污泥调节池容积计算 污泥调节池的作用是混合、均质排泥水，使之有利于后续污泥浓缩。 污泥调节池容积按停留时间7小时计算，则污泥调节池容积V=h×6h=2205（m3），取2200m3。 选用3台（2用1备）潜污泵，型号为，参数 四、污泥浓缩池容积 污泥浓缩时间按照24h进行设计，则污泥浓缩池容积：V=h×24h=8808（m3） 排泥水平均含固率%，经浓缩后平均含固率达到3%，则上清液排放量为：Q清=×（）=356（m3/h） 浓缩后的污泥采用泵输送到污泥平衡池，污泥量为：Q泥=8808×=264（m3），污泥泵每天运行20小时，则泵的型号为h 五、污泥脱水机 污泥脱水机设计运行12h，总处理泥量为225m3。
净水厂工艺说明
净水厂设计说明书 1.工程概况 （1）水厂近期净产水量为2.5万m3/d. （2）水源为河水，原水水质如下所示： 编号项目单位分析结果备注 1 水温℃最高30,最低5 2 色度<15度 3 臭和味无异常臭和味 4 浑浊度NTU 最大300,最小20,月平均最大130 5 PH 7 6 总硬度 mg/L(以CaCO3计) 125 7 碳酸盐硬度 mg/L(以CaCO3计) 95 8 非碳酸盐硬度 mg/L(以CaCO3计) 30 9 总固体 mg/L 200 10 细菌总数个/mg ﹥1100 11 大肠菌群个/L 800 12 其它化学和毒理指标符合生活饮用水标准 （3）河水洪水位标73.20米，枯水位65.70米，常年平均水位标高68.20米。 （4）气象资料：年平均气温22℃，最冷月平均温度4℃，最热月平均温度34℃，最高温度39℃，最低温度1℃.常年风向东南。 （5）地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石堆积层，再下层为 红砂岩。地基允许承载力为2.50～公斤/厘米。 （6）厂区地形平坦，平均高程为70.00米，水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市北面1km。 （7）二级泵站扬程（至水塔）为40米。 2.设计依据及原则 2.1设计依据 （1）《给水排水工程快速设计手册-给水工程》 （2）《给水排水设计手册.城镇给水》（第3册） （3）《给水排水工程师常用规范选》（上册） （4）《室外给水设计规范》 （5）《给排水简明设计手册》 （6）《给水工程》 （7）《给水排水标准图集》 （8）《给水排水设计手册-常用资料》（第1册） （9）《给水排水设计手册》（第9，10册） 2.2 设计原则 （1）水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%---10%，必要时通过计算确定。 （2）水厂应该按近期设计，考虑远期发展。 （3）水厂中应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。 （4）水厂自动化程度，应着提高供水水质和供水可靠性。
排泥水处理技术
第8章排泥水处理技术 8.1基本理论概述 8.1.1污泥的分类 在给水排水领域，污泥从大的方面可分为污水处理厂污泥和净水厂排泥水所产生的污泥两大类。污水处理厂污泥以处理有机污泥为主，净水厂排泥水所产生的污泥则主要以无机成分为主。净水厂污泥又可根据原水性质及水处理工艺的不同分成絮凝污泥、地下水污泥、天然污泥、软化水污泥。在净水厂污泥中，目前最普遍存在的是絮凝污泥。 目前，以地表水为水源的水处理工艺主要采用混凝、沉淀、过滤工艺，这种水处理工艺的排泥水所产生的污泥称为絮凝污泥。主要来自絮凝池、沉淀池的排泥水，气浮池的浮渣和滤池的反冲洗排水。当滤池排放初滤水和进行深度处理时，还包括初滤水和深度处理的反冲洗排水。这些排泥水所产生的污泥其成分由原水中的悬浮物质，部分溶解物质和药剂所形成的矾花组成。它的主要成分是无机的，但也部分有机物，一般约占污泥重量的10％～15％。这些有机物主要来自原水中的色度、浮游生物和藻类等动植物残骸。近年来，随着江河、湖泊的污染及富营养化，有机物的比例呈上升趋势。特别是处理高藻水所产生的气浮池的藻渣，有机成分更高，根据《含藻水给水处理设计规范》第4.4.5条：气浮池藻渣必须全部收集，严禁直接排入水体，并应按照无害化的要求进行处理和处置。因此，对气浮池的藻渣，不仅不能排入水体，也不应排入城市排水管道。因为很高的藻渣浓度污泥进入污水处理构筑物，有可能破坏活性污泥法处理工艺的正常运行。 8.1.2净水厂排泥水的组成 净水厂排泥水主要来自于以下几个方面： 1）沉淀池排泥水。 2）气浮池浮渣产生的排泥水。 3）滤池反冲洗排水，包括滤池排放的初滤水；活性炭滤池反冲洗排水。 4）清洗池子产生的生产废水。 净水厂排泥水量主要是由前三项，即沉淀池（澄清池）排泥水、气浮池浮渣、滤池反冲洗废水组成。因为这三项不仅水量较大，而且有规律的发生，比较稳定。清洗池子的水量与所采用的工艺流程和运行管理有关，其量在一些水厂可能很小，在另一些水厂可能很大；在一些水厂可能是暂态的，临时性的，而在一些水厂有可能是常态的，具有冲击负荷的特点，很不稳定。 清洗池子所产生的生产废水，如果回收利用，一般排入排泥池。排泥池调节容积是由沉淀池最大一次排泥水量决定的，如果是一年半载才清洗1次，对排泥
净水厂处理工业设计详解(业内人士的良心科普)
净水厂处理工艺详解（业内人士的良心科普） 水是生命之源，水占人体组成的70%，科学研究表明，成年人平均每天需水量2500ml 以上，可以说水质是身体健康的基础保障。 拧开水龙头，自来水缓缓流出，我们在享受现代生活带来的便利的同时，有没有想过这些随开随用的自来水究竟经过了哪些工艺流程才由江河湖海中流入千家万户，有时候流出的水像牛奶一样白，而且里面有大量的气泡，散发出消毒水的味道，要静置几分钟才恢复清澈，这些现象究竟是如何形成的，作为普通消费者的我们又如何去辨别水质的好坏。农村来的朋友可能知道，以前没有自来水，家里都有一口大水缸，父亲斜着身子，扁担吱呀呀，从池塘挑着水回家，倒进水缸后打上明矾静止一段时间缸底开始出现沉淀，这是农村最原始的水处理工艺。 后来，大家发现将水缸集中在一起，由专人统一打明矾，效率更高，于是水缸越做越大就成了水厂，更为高效的药品也逐步取代了明矾。 目前多数水厂采用的方法是从水源地抽水进水厂统一消毒、沉淀、过滤，最后泵送至用户家中，其中主要用到以下 6 种药品： 1.HCLO 次氯酸，由氯库中的氯气加入到水中生成，具有很
强的杀菌消毒能力，根据投加位置的不同可分为前加氯、后加氯。 图1.氯库 2.PAC 聚合氯化铝，溶液储存在加药间，泵送至混合池与水充分搅拌，作用是使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。 3.O3 臭氧，由O2 氧气放电生成，强氧化剂，作用是杀菌消毒，溶裂藻类细胞，降低其含量。按投加位置可分为预（前）臭氧、后臭氧投加点。 使用臭氧进行水处理的优点很多，比如杀菌效果佳，稳定性差易分解，不存在有毒残留物，但大量的使用带来了问题，比如腐蚀金属管道，更重要的是产生了一定量的溴酸盐，你也知道的，这是潜在致癌物，水厂目前应对方法是使用一定量的H2O2 来处理，后面会提到。 图2.氧气罐汽化器即使在夏天也是结满冰霜 图3.臭氧发生器（氧气通电产生臭氧） 图4.池内臭氧投加点 4.H2O2 双氧水，强氧化剂，有杀菌消毒的能力，但主要用于应对溴酸盐，加入水中后与O3 形成竞争关系，避免形成溴酸盐，常在水质较差的月份添加使用。 溴酸盐是潜在致癌物，但受热易分解，不仅是自来水，市面上大多数瓶装水也存在，脱离剂量谈毒性毫无意义，为安心
自来水厂排泥水处理技术
自来水厂排泥水处理技术 适用范围 自来水厂排泥水处理 主要技术内容 一、基本原理 在深入分析自来水排泥的污泥特性、排放规律和污泥浓缩与脱水工艺之间的内在联系的基础上，解决了排泥水收集、浓缩、污泥平衡和离心机脱水等一系列技术难点，首创：“斜板浓缩－污泥平衡池－离心机脱水“的优化组合工艺，且在采用阴离子型PAM和离心脱水机分离液回用等多个方面取得切实有效的创新，在上海闵行水厂一车间建成了一套占地少、处理效果好、自动化程度高、运行稳定、污泥脱水成本的排泥水处理系统，具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。 二、技术关健 创造了国内外首次应用的“斜板浓缩－污泥平衡池－离心机脱水”优化组合工艺。斜板浓缩池和离心机脱水工艺均体现了污泥浓缩和脱水的高效、稳定及连续性；污泥平衡池更是妥善地适应浓缩池和离心机客观运行规律，起到了合理协调系统内固体总量的作用，确保整个处理系统不受排泥水量和浓度变化等因素的影响。 发现和首次应用适合于自来水厂排泥水污泥脱水的阴离子型PAM，取代习用的阳离子型PAM，可节约50%的药剂费，显著降低了污泥处理技术成本。 典型规模 处理能力为7万m3/日自来水厂 主要技术指标 脱水污泥泥饼含固率：＞40% PAM加注率范围：0.09%～0.12%（以干污泥量计） 浓缩池上清液ss ＜70㎎/L 污泥回收率：＞90% 投资效益分析 一、投资情况 1、总投资1754万元 2、其中设备投资873万元 3、运行费用237万元 二、环境效益分析 实施自来水排泥水处理工程，每年可削减悬浮物固体达3900吨、COD640吨，不但减少了水体的水质污染，而且将排泥水中的大量泥沙和垃圾等固体物质回收，避免了大量杂质沉积河底抬高河床，影响通航和泄洪能力；可将占水厂制水量5%以上的水量回收利用，节水节能；可综合利用脱水污泥，节约土壤资源。 推广情况及用户意见 一、推广情况 被上海市政工程设计研究院列入正在修编的《给水排水设计手册》和《水工业工程技术设计手册》，上海市建设科技推广中心已将本成果列入该中心的推广项目。上海市环保局规定，上海市（含郊区）在新建和改造水厂必须同步实施排泥水处理，上海市各水厂的排泥水处理工程都将应用本成果。在全国范围内、天津、广州、大庆、石家庄等地的众多水厂均应用本成果在作污泥处理工程的初步设计或技术方案。 二、用户意见
净水厂处理工艺详解(业内人士的良心科普)
净水厂处理工艺详解（业人士的良心科普） 水是生命之源，水占人体组成的 70%，科学研究表明，成年人平均每天需水量 2500ml 以上，可以说水质是身体健康的基础保障。 拧开水龙头，自来水缓缓流出，我们在享受现代生活带来的便利的同时，有没有想过这些随开随用的自来水究竟经过了哪些工艺流程才由江河湖海中流入千家万户，有时候流出的水像牛奶一样白，而且里面有大量的气泡，散发出消毒水的味道，要静置几分钟才恢复清澈，这些现象究竟是如何形成的，作为普通消费者的我们又如何去辨别水质的好坏。农村来的朋友可能知道，以前没有自来水，家里都有一口大水缸，父亲斜着身子，扁担吱呀呀，从池塘挑着水回家，倒进水缸后打上明矾静止一段时间缸底开始出现沉淀，这是农村最原始的水处理工艺。 后来，大家发现将水缸集中在一起，由专人统一打明矾，效率更高，于是水缸越做越大就成了水厂，更为高效的药品也逐步取代了明矾。 目前多数水厂采用的方法是从水源地抽水进水厂统一消毒、沉淀、过滤，最后泵送至用户家中，其中主要用到以下 6 种药品： 1.HCLO 次氯酸，由氯库中的氯气加入到水中生成，具有很
强的杀菌消毒能力，根据投加位置的不同可分为前加氯、后加氯。 图 1.氯库 2.PAC 聚合氯化铝，溶液储存在加药间，泵送至混合池与水充分搅拌，作用是使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。 3.O3 臭氧，由 O2 氧气放电生成，强氧化剂，作用是杀菌消毒，溶裂藻类细胞，降低其含量。按投加位置可分为预（前）臭氧、后臭氧投加点。 使用臭氧进行水处理的优点很多，比如杀菌效果佳，稳定性差易分解，不存在有毒残留物，但大量的使用带来了问题，比如腐蚀金属管道，更重要的是产生了一定量的溴酸盐，你也知道的，这是潜在致癌物，水厂目前应对方法是使用一定量的 H2O2 来处理，后面会提到。 图 2.氧气罐汽化器即使在夏天也是结满冰霜 图 3.臭氧发生器（氧气通电产生臭氧） 图 4.池臭氧投加点 4.H2O2 双氧水，强氧化剂，有杀菌消毒的能力，但主要用于应对溴酸盐，加入水中后与O3 形成竞争关系，避免形成溴酸盐，常在水质较差的月份添加使用。 溴酸盐是潜在致癌物，但受热易分解，不仅是自来水，市面上大多数瓶装水也存在，脱离剂量谈毒性毫无意义，为安心
如何进行自来水厂排泥水浓缩试验
自来水厂生产废水处理工艺流程的优化及运行控制要求 许嘉炯张晔明郑国兴 （上海市政工程设计研究院200092） 摘要：本文对自来水厂生产废水处理的工艺流程进行了优化，并对工艺的组成及其运行控制要求进行了较为详细的分析。 关键词：自来水厂排泥水反冲洗废水污泥浓缩 Optimize the Process of WTP and Analyze its Control Requirement Xu Jiajiong Zhang Y eming Zheng Guoxing (Shanghai Municipal Engineering Design Institute ,200092) Abstract: This thesis has optimized the process of WTP wastes, discussed its combination and analyzed its control requirement. Keywords: water treatment plant (WTP), wastes, backwash wastes, sludge concentration 自来水厂的生产废水主要来自沉淀池或澄清池排泥水和滤池反冲洗废水，其中包含了原水中的杂质以及水厂投加的药剂残留物，其水量一般约占水厂总制水量的3％~7％，对环境的冲击作用是显而易见的。据估计，上海市全部水厂每年排入江河的悬浮物约达30万吨以上，有机物3万吨以上。 近年来，随着人们环境意识的增强，特别是强调走可持续发展道路以后，自来水厂排泥水处理以及污泥处置问题越来越受到重视，环保部门对自来水厂生产废弃物的排放和处置要求也逐渐提高。我国许多规模较大的新建水厂和水厂扩改建工程也开始考虑排泥水处理和污泥处置问题，所采用的工艺流程也各不相同。本文的主要目的是就自来水厂排泥处理采用的有关流程以及自控要求提出一些个人看法，供有关人士参考。 1.排泥处理常采用的工艺流程布置方式 在工程设计中选择排泥水处理工艺流程时需考虑排泥水的沉降性能，上清液是否能达标排放，集泥池中的泥水浓度是否能满足浓缩脱水的需要，以及排泥水调节池和滤池反冲洗废水调节池是否能满足排泥水与废水预浓缩的体积要求等。通常有下列几种布置方式可供选用参考： 方式（1）：沉淀池排泥水浓缩处理，滤池反冲洗废水直接回用或排放。适用于滤池反冲洗废水可满足回用要求的情况，考虑到长时间回用可能引起的金属离子富集等问题，亦考虑排放措施。 方式（2）：沉淀池排泥水浓缩处理，滤池反冲洗废水经废水调节池预沉，上
关于净水厂排泥水处理设计中几个问题的思考
关于净水厂排泥水处理设计中几个问题的思考 摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，在城市中，净水厂发挥着重 要的作用。但是我国目前城市净水厂在排泥水处理方面还存在很多的不足，像构 筑物太多、污泥的负荷比较低、运营管理工作繁杂以及泥水停留时间过于长等等。因此，净水厂只有不断对传统的泥水处理工艺进行完善，并引进国外一些先进的 处理技术，从而更好地实现对净水厂污泥水的处理效果，进一步不断提升对我国 环境的保护工作。鉴于此，本文先分析了城市净水厂排泥水构筑物的设计，然后 论述了城市净水厂工艺设计的发展方向。 关键词：排泥水；污泥量；排水排泥池；叠螺式污泥浓缩机 引言 城市净水厂排泥水主要由沉淀池、澄清池排泥水和滤池反冲洗废水组成，占 水厂总产水量的4%～7%。水厂排泥水总固体含量一般在0．1%～2%之间，以无 机颗粒和泥沙为主，不乏部分有机物，主要来源于原水中色度、浮游生物等。排 泥水若直接排入江河、湖泊等水域，会对环境造成一定程度的污染。水厂排泥水 处理在国内起步较晚，1990年前几乎一片空白。随着城市建设和环境保护事业的不断发展，水厂排放的生产废水对环境的污染越来越引起社会的关注。 1排泥水污泥量确定 水厂排泥水中污泥总量的估算涉及工程土建规模、脱水机械和机泵设备的容 量配置，是确定工程规模和投资成本的重要依据。污泥总量的估算包括排泥水量 和干污泥产量，排泥水量决定排泥水处理工程中调节池和浓缩池的规模，干污泥 量则决定脱水设备的选择。因此，必须确切掌握水厂沉淀池排泥水日产量、滤池 反冲洗废水日产量等数据，以确定排泥水量。干污泥量的计算方法较多，日本、 英国、德国各有不同的计算公式，但大同小异。在实际运行中还需做好污泥量的 实测工作，特别是SS与浊度的对应关系。因此，在排泥水处理项目建设时应根据水源情况、实际运行负荷和水厂运行经验，综合考虑地域、水质差异，修正干泥 量计算方法，以期缩小设计和运行干泥量的差距，指导新建水厂。 2净水厂排泥水处理设计中几个问题 2.1关于原水浊度的保证率问题 净水厂排泥水处理起步较早的日本，全量完全处理的保证率按95％及以上设计，原水浊度设计取值按多年平均浊度的4倍取值。按4倍取值适合于浊度变化 幅度较大的河流，但对于浊度变化幅度较小水库而言，有较大的安全余地，它实 际上可能是3倍、2倍多、甚至是1倍多，也就是说按4倍取值可以涵盖95％保 证率的各种情况。另外水库水质中除浊度外，还有色度、藻类、铁、锰等可溶性 固体，经过混凝、沉淀、过滤后都要转化为水厂的泥量，因此，对于水库而言， 在计算干泥量时不计及色度、铁、锰等可溶性固体所产生的干泥量，抵消了一部 分安全度，但按多年平均浊度的4倍取值，其安全余度仍能涵盖住色度、铁、锰 等溶解性固体等对干泥量的贡献。浊度（悬浮物ＳＳ）、水位、流量的测定复杂，色度和可溶性固体的测定则需要更多的仪器、药品和人工投入，势必增加更多的 成本。可借鉴日本的经验，不分河流水源和水库水源，95％的保证率的浊度一律 按多年平均浊度的４倍取值。对于水库水源而言，如果其保证率取95％，原水浊度设计取值按多年平均浊度的4倍取值，当实际上发生的浊度超过95％保证率所对应的浊度值时，如果再采用临时存储措施，其保证率有可能达到100％，达到 环保部门要求的零排放。
自来水厂排泥水处理的若干问题
自来水厂排泥水处理的若干问题 摘要在我国排泥水处理尚处于起步阶段,而已建成的排泥水处理项目存在着各种 问题,由排泥水的来源、组成以及特性出发,对自来水厂排泥水处理的若干问题进行研究讨论。 关键词自来水厂;排泥水;处理;脱水;污泥 自来水厂排泥水若不经处理就排入江河湖泊等水体,会成为水体的重要污染源,并淤积抬高河床。我国排泥水处理尚处于起步阶段,已建成的排泥水处理项目还存在着各种问题。鉴于此,本文将对自来水厂排泥水处理的若干问题进行研究讨论。 1排泥水的来源 自来水厂排泥水主要是指反应沉淀池排泥水和滤池反冲洗水。自来水厂常规净水工艺中,原水的大量泥沙、腐殖质、藻类、细菌和胶体颗粒等有机和无机杂质在加入混凝剂后形成了絮凝颗粒,絮凝颗粒在沉淀池和滤池中被截留。因此自来水厂在生产大量饮用水的同时产生了大量的生产废水(排泥水)。 2排泥水的组成与特性 排泥水主要固体组成成分为原水中的无机污染物、有机污染物、制水工艺中加入的药剂以及重金属元素。排放的排泥水类型大致包括:含铝盐或铁盐混凝剂的沉淀污泥、滤池反冲洗水所含固体、铁和锰的沉析物以及软化产生的污泥。排泥水中含有较多的污染物,资料显示:净水工艺中以铝盐絮凝产生的排泥水总固体含量在1000mg/L―17000mg/L之间,其中总悬浮固体占75%―90%,挥发性总固体占20%―35%,排泥水的生化需氧量(B OD)相对较低。 3排泥水的调质 为了提高排泥水的浓缩脱水性能,往往在浓缩和脱水之前对排泥水进行预处理,即污泥调质。目前可供采用的调质方法有很多,大体可以分为两类:加药剂调质和不加药剂调质。加药剂调质有石灰调质、酸调质、碱调质、高分子絮凝剂和混凝剂调质几种;不加药剂调质有热调质和冰冻冰解调质处理。排泥水调质方法有很多,但采用何种方法调质,主要取决于排泥水的性质、脱水方法、脱水机械的选择、泥饼最终的处置方法等。 4排泥水的浓缩 在整个排泥水处理工艺中,排泥水浓缩是关键,浓缩效果的好坏将直接影响脱水效果,决定脱水工艺运行成本。浓缩技术的革新是排泥水工艺发展的标志,排泥水浓缩性能的改变和优化、高效浓缩技术的研究与开发、浓缩工艺的改进,是排泥水处理的发展方向。 排泥水浓缩主要脱水对象为排泥水的间隙水,它占排泥水含水总量的65%―85%,目前污泥浓缩最常用的方法有:重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩和水力旋流浓缩等。但国内外普遍采用的重力浓缩池和气浮浓缩池都存在着污泥负荷低、停留时间长和浓缩后污泥含水
消毒 排泥水处理
1.1 加药、加氯系统的设计计算 1.1.1 絮凝剂投加系统的设计 （1）最大絮凝剂投加量为55mg/L ，粗制硫酸铝，采用湿投法直接将硫酸铝溶液通过高位溶液池重力投加方式投加到距输水管上至反应池的出口之前80m 的位置，在管内混合，流速不小于1.0m/s 。硫酸铝溶液浓度在本设计中按b=6%考虑，每日调药三次。 投药系统主要有溶液池、溶解池，采用空气搅拌，设鼓风机及输送溶液的耐酸提升泵。 （2）溶液池’ 溶液池容积计算： 11 417W u Q b n =?? ?? 式中 1W ——溶液池的容积，3m ； Q ——处理水量，3/m h ，38916.67/Q m h =； u ——絮凝剂最大投量，按无水产品计。55/u mg L =； b ——溶液浓度，6%b =； n ——每日调药次数，3n =次。 311 558916.6765.344176%3 W m =??=?? 采用两个池子，每个池子的容积为333m 。池子的有效高度取2.3m ，超高取0.5m ，即总池高为2.8m ，单个池子的平面尺寸为3.8 3.8m m ?，即平面积为14.442m 。则溶液池的实际总体积为3166.42W m '=。 （3）溶解池 溶解池的容积为3210.30.365.3419.60W W m ==?=，采用两个池子，每个池子的容积为9.83m 。池子的有效高度采用1.3m ，超高取0.5m ，即池子的总高为1.8m 。单个溶解池的平面尺寸为3.0 2.6m m ?，则溶解池的实际体积为20.283m 。 （4）鼓风机 溶解池的空气供给强度取为92/()L s m ?，溶液池的空气供给强度取为42/()L s m ?。所以溶解池的鼓风量为： 3160 915.68.424/min 1000 s m =??= 溶液池的鼓风量为： 3260 428.88 6.931/min 1000 s m =??= 考虑安全系数1.2，所以鼓风量总计为： 3121.2() 1.2(8.424 6.931)18.426/min s s s m =+=?+=总 输气管长10m ，管径采用100mm ，初选53L LD 型鼓风机两台，一备一用，风机风量320.9/min Q m =，风压49P kpa =，配套电机2506Y M -，功率37kw ，