【文章內(nèi)容簡介】 料含污能力強；由于反沖洗時關(guān)閉排泥水閥，高速反洗，反沖洗效果好，耗水量少（按反沖洗周期24小時計，％），比氣水反沖洗濾池更節(jié)水省電；反沖洗時不會出現(xiàn)濾料流失現(xiàn)象；土建結(jié)構(gòu)簡單，投資較省，施工方便；運行自動化程度高。高密度沉淀池、翻板濾池設(shè)備較多，一些電氣自控裝置及儀表要用進口產(chǎn)品。新的工藝對運行管理人員要求較高。方案二豎流折板絮凝、平流沉淀為常規(guī)處理工藝，工藝成熟可靠，與清水池疊層后占地面積小，但較方案一略大。豎流折板絮凝集泥少。平流沉淀池水力條件好，適應(yīng)性強，操作管理簡單。氣水反沖洗濾池采用氣水反沖洗加表面掃洗，反沖洗效果好；采用V型槽進水（包括表掃進水），布水均勻；運行自動化程度高，管理方便。平流沉淀池池子長度大，占地面積大。氣水反沖洗濾池設(shè)備費用及運行電耗高；土建施工技術(shù)要求高；反沖洗水量較大（％，％，％）。兩方案經(jīng)濟比較 表32 工程費用（萬元）總投資（萬元）方案一1649119521方案二1602918957通過對兩個方案進行的技術(shù)經(jīng)濟比較，本方案設(shè)計推薦方案二。原水中的污染物在凈水過程中被濃縮，濃度較原來高出數(shù)倍甚至數(shù)十倍。排泥水如不經(jīng)處理直接排放，勢必會對水體造成一定程度的污染，不利于水環(huán)境的保護，不符合環(huán)境保護的規(guī)劃要求。同時，占水廠供水量2%～4%左右的排泥水若能回收利用，還可在一定程度上節(jié)約水資源。當冬季原水濁度較低時，排泥水回收利用，還可在一定程度上改善絮凝條件，節(jié)省礬耗。因此應(yīng)考慮水廠排泥水的處理和回收利用。濾池在反沖洗后，濾層中殘存的沖洗水和濾層以上的水較為渾濁，因此，在沖洗完成開始過濾時的初濾水水質(zhì)較差、濁度較高，尤其存在致病原生物如賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲的幾率較高，因此，從提高濾后水衛(wèi)生安全性角度考慮，將初濾水排入污泥池進行處理。 排泥水處理工藝選擇水廠排泥水處理工藝及系統(tǒng)組成各有不同，但根本區(qū)別在于將沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水合并處理還是分別處理，其工藝流程一般如下圖332所示。%～%，濃度高出濾池沖洗廢水的含固率二、三十倍，但水量較?。粸V池反沖洗廢水量很大，但水中懸浮雜質(zhì)含量低，因此，若將沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水按如圖31所示的合并處理工藝一起進入調(diào)節(jié)池，雖可比圖32所示的分別處理工藝省掉了廢水調(diào)節(jié)池，減少了該部分的基建投資和占地，但沉淀池排泥水卻被濾池沖洗廢水極度稀釋，非常不利于其后的濃縮設(shè)施的污泥濃縮效果，濃縮設(shè)施也因處理水量增大，需增加基建投資和占地，致使污泥處理工程的總投資反而增大。因此本工程推薦采用沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水分別處理工藝。 圖31合并處理工藝流程示意圖圖32 分別處理工藝流程示意圖圖32回收水池中收集的濾池反沖洗廢水上清液考慮用潛水泵提升至水處理系統(tǒng)前端作原水使用。污泥脫水濾液回到排泥池，濃縮池上清液則考慮直接排入城區(qū)污水管，以免污染物富集影響出水水質(zhì)。 排泥水處理構(gòu)筑物、設(shè)備和藥劑選型⑴ 污泥濃縮、脫水方式選擇～%，需經(jīng)濃縮后縮小污泥體積，再將濃縮后的污泥送往后續(xù)工藝進行污泥脫水。通常要求濃縮污泥的含固率達到2～3%左右，滿足污泥脫水機械高效率地進行污泥脫水的需要。常用的污泥濃縮、脫水方式有重力濃縮、機械脫水和機械濃縮、機械脫水兩種。重力濃縮其本質(zhì)上是一種沉淀工藝，屬于壓縮沉淀。濃縮前由于污泥濃度較高，顆粒之間彼此接觸支撐。濃縮開始后，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙中的水被擠出界面，顆粒之間相互擁擠得更加緊密。通過這種擁擠和壓縮過程，污泥濃度進一步提高，從而實現(xiàn)污泥濃縮。重力濃縮、機械脫水方式的優(yōu)點是濃縮池大大減少了需脫水污泥的體積，有效減少脫水機數(shù)量，設(shè)備投資大大節(jié)省，降低電耗，脫水污泥濃度較均勻，使脫水機運行穩(wěn)定；其缺點是需建濃縮池，土建費用稍高。而機械濃縮、機械脫水方式可取消濃縮池，節(jié)省占地面積，減少土建費用，但由于需脫水污泥量大，濃度低且不均勻，致使?jié)饪s脫水設(shè)備處理能力下降，數(shù)量增多，因而設(shè)備費用大大提高，電耗增大，且泥餅含固率不穩(wěn)定。綜上所述，重力濃縮、機械脫水方式技術(shù)上優(yōu)于機械濃縮、機械脫水方式，重力濃縮、機械脫水方式的土建費用較高，但設(shè)備費用較低，總費用低于機械濃縮、機械脫水方式，雖然重力濃縮增大了占地面積，但本工程用地為利用凈水工程剩余的空地，并不需要額外征地。因此本工程擬采用重力濃縮、機械脫水方式。⑵ 污泥濃縮池形式常用的重力式濃縮池為幅流式濃縮池，濃縮效果好，運行穩(wěn)妥可靠，有成熟的運行管理經(jīng)驗，維護管理簡便，工程投資省。因此，本工程推薦采用幅流式重力濃縮池。⑶ 污泥脫水設(shè)備的基本構(gòu)造及特點自來水廠污泥脫水機械,目前主要采用的有帶式壓濾機，板框壓濾機和離心脫水機三種類型，三類污泥脫水機械的基本特點分別簡述如下：① 帶式壓濾機帶式壓濾機是由上下兩條張緊的濾帶夾著污泥層，從一連串按規(guī)律排列的輥壓筒中呈“S”型彎曲經(jīng)過，靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力或剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固率較高的泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。帶式壓濾脫水機的處理能力取決于脫水機的帶速和濾帶張力以及污泥的脫水性能，而帶速張力又取決于所要求的脫水效果。如果進泥量太大或固體負荷太高，將降低脫水效果。國產(chǎn)帶式脫水機處理能力一般較小，污泥固體負荷僅為150～250mg/mh，進口優(yōu)質(zhì)帶式脫水機處理能力可達250～400kg/mh。不同種類的污泥要求不同的工作狀態(tài),實際運行中，應(yīng)根據(jù)進泥泥質(zhì)的變化，隨時調(diào)整脫水機的工作狀態(tài),主要包括帶速的控制，帶張力的調(diào)節(jié)。帶速的控制濾帶的行走速度對泥餅含固量，泥餅厚度及泥餅剝離的難易度都有影響，帶速越低，泥餅越厚，越易從濾帶上剝離，泥餅質(zhì)量就越好，反之則越差；但帶速過低，其處理能力太小。濾帶張力的調(diào)節(jié)濾帶的張力會影響泥餅的含固量。因為施加到污泥層上的壓力和剪切力直接決定于濾帶的張力。張力越大，泥餅含固率越高，但張力過大，易導(dǎo)致跑料或濾帶堵塞。② 板框壓濾機板框壓濾機是間隙操作的加壓過濾設(shè)備，廣泛用于制糖、制藥、化工、染料、冶金、洗煤、食品和水處理等部門，以過濾形式進行固體與液體的分離。它是對物料適應(yīng)性較廣的一種大、中型分離機械設(shè)備。自動板框壓濾機過濾機構(gòu)由濾板壓縮板、橡膠隔膜等組成。濾板采用增強聚丙烯模壓而成，強度高、重量輕。機架全部為高強度的鋼焊接件，采用液壓裝置作為壓緊、松動濾板的動力機構(gòu)，并用電接點壓力表自動保壓。用電氣系統(tǒng)控制自動拉板，通過控制板上的按鈕，實現(xiàn)所需動作，其中配備有多種安全裝置，確保操作人員安全。板框壓濾機具有以下特點：濾餅雙向交叉洗滌功能，有用濾餅或濾液回收率高；振打與濾布曲張機構(gòu)相結(jié)合，卸料干凈利落；拉板機械液壓傳動，動作靈活、穩(wěn)定可靠；下藏式濾布自動清洗機構(gòu)配備專利噴嘴組件，清洗更徹底；PLC全自動控制，可實現(xiàn)固液分離操作的全自動程序控制，雙向中間進料，污泥迅速充滿濾室，縮短進料時間；回轉(zhuǎn)式集液盤，結(jié)構(gòu)新穎。板框壓濾機對進泥含固率要求較低，一般為2%~3%即可；而出泥含固率高于帶式壓濾機和離心脫水機；運行過程是周期性地泵入污泥壓濾和脫除泥餅的間歇過程；根據(jù)濾板堵塞情況，一定的運行周期后沖洗濾布一次，個別濾板或橡膠隔膜損壞后易及時更換，較快恢復(fù)正常運行，設(shè)備體形龐大，但噪聲較小，電耗較低。③ 離心脫水機臥螺離心式污泥脫水機組是包括主機和輔助設(shè)備在內(nèi)的一整套機組。機組為全封閉結(jié)構(gòu)，無泄漏，可24小時連續(xù)運行；主要結(jié)構(gòu)特點有：采用較大的長徑比，延長了物料的停留時間，提高了固形物的去除率；采用獨特的螺旋結(jié)構(gòu)，增強了螺旋對泥餅的擠壓力度，提高了泥餅的含固率；采用先進的動平衡技術(shù)，減小振動；采用獨特的差轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)技術(shù)，增大了螺旋卸料扭矩和負載能力。離心機設(shè)備效率高，占地小，機房環(huán)境清潔，整套機組采用先進的自動化集成控制技術(shù)，轉(zhuǎn)速和差轉(zhuǎn)速無級可調(diào)，具有安全保護和自動報警裝置，運行穩(wěn)定可靠，主要缺點是噪聲大，電耗稍高，旋轉(zhuǎn)葉片等部件要求耐磨性強，制造材質(zhì)和加工精度要求嚴格，價格稍貴。⑷ 污泥脫水設(shè)備選型上述三類污泥脫水設(shè)備各有優(yōu)缺點，選型時應(yīng)結(jié)合工程規(guī)模、場地條件、管理水平、資金條件等實際情況，主要從設(shè)備運行可靠性、系統(tǒng)自動化程度、污泥脫水效果，建設(shè)投資和處理成本等方面綜合考慮進行合理選型。鑒于帶式壓濾機處理能力小，污泥截留率較低，維護工作量較大，沖洗水耗水量較大，脫水機房水、氣環(huán)境較差，而且由于排泥水的污泥顆粒粒徑較細、污泥含固率相對較低，而帶式壓濾機進泥要求在3%~5%甚至更大，且出泥含固率一般只能達到20%，難以達到25%以上。因此不宜選用帶式壓濾機。本工程擬重點對廂式板框壓濾機與離心脫水機兩種機型進行詳細比選。詳見表33。 污泥脫水設(shè)備選型方案綜合比較表 表33項 目板框壓濾機方案離心脫水機方案設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜較簡單體形建筑物及設(shè)備均龐大建筑物及設(shè)備均較小材質(zhì)及制造要求較低很高運行方式自動間歇運行自動連續(xù)運行噪聲低高車間環(huán)境衛(wèi)生一般較清潔要求進泥含固率2%~3%2%~3%脫水泥餅含固率≥30~35%≥25~30%運行管理工作量較大工作量較小板框壓濾機盡管對材質(zhì)及加工精度要求不高，因而運行較可靠、使用壽命較長，而且其脫水性能優(yōu)于離心機，出泥含固率較高，但其體形龐大，操作繁雜，濾布需經(jīng)常更換，安裝維護較復(fù)雜，國產(chǎn)板框壓濾機質(zhì)量尚不過關(guān)，一般需要進口，價格很貴。離心脫水機體積小，占地省，機房環(huán)境較好，運行管理簡單，但轉(zhuǎn)速高，噪聲大，電耗、藥耗稍高，脫水泥餅含固率低于板框壓濾機，而且對設(shè)備材質(zhì)及制造精度均有極高的要求，以保證其長時間連續(xù)運行。以往污泥脫水行業(yè)所采用的離心機絕大部分為進口設(shè)備，近年來，中外合資或國產(chǎn)離心機的質(zhì)量有了較大提高，部分替代進口，已逐步在一些自來水廠污泥處理工程中得到應(yīng)用。因此從節(jié)省投資和今后運行管理方面綜合考慮，本工程推薦采用合資或國產(chǎn)離心脫水機。⑷ 絮凝劑選擇及毒性分析① 絮凝劑選擇為了改善自來水廠污泥的脫水性能，濃縮后的污泥進行污泥脫水前一般均加入適量的有機離分子聚合物聚丙烯酰胺（PAM）對污泥進行調(diào)質(zhì)，以降低污泥比阻，使其易于脫水。聚丙烯酰胺有陰離子型、陽離子型和非離子型三類。污水廠的污泥中以含有機成分的親水性膠質(zhì)微粒為主，膠粒Zeta電位負電性較強，污泥進行機械脫水時一般先加入適量的陽離子型PAM，起膠粒的電性中和及微粒間架橋絮凝作用，使污泥容易脫水。凈水過程中已加過堿式氯化鋁，膠粒Zeta電位負電性明顯降低，因此自來水廠濃縮污泥在脫水前加入適量PAM主要從促使泥粒間架橋絮凝和降低污泥比阻的調(diào)理作用考慮。實驗室小試及水廠生產(chǎn)性試驗均證實：陰離子型PAM與陽離子型PAM在投加率相近情況下，均能起理想的基本類同的降低污泥比阻和達到提高脫水污泥含固率的良好效果，僅在污泥脫水后分離液的濁度上，用陽離子型PAM的分離液濁度較低。由于陽離子型PAM的價格約比陰離子型PAM高約一倍，因此本工程污泥脫水的PAM調(diào)理劑宜選用陰離子型PAM以節(jié)省運行費用。其投加率約為2～4kg/t干泥。② 絮凝劑毒性分析聚丙烯酰胺（PAM）是一種高效的絮凝劑，但具有毒性。動物毒性實驗研究證明，聚丙烯酰胺的毒性主要是由其殘余單體丙烯酰胺（AM）所致。我國根據(jù)毒性試驗，提出“飲用水聚丙烯酰胺的最大容許濃度，經(jīng)常使用時為1mg/L”，并提出單體丙烯酰胺在飲用水中的最大容許濃度“，非經(jīng)常使用為1mg/L”，%。由于本工程PAM投加量較小，而且污泥脫水濾液回到排泥池，經(jīng)濃縮池濃縮后上清液排入廠區(qū)污水管，對水質(zhì)不會有影響。4．凈水廠工藝設(shè)計凈水廠的設(shè)計遵循以下原則：⑴根據(jù)源水水質(zhì)及供水水質(zhì)的要求，選用的處理工藝技術(shù)先進、成熟、運行穩(wěn)定可靠、維護管理方便、工程投資省、運行成本低。⑵ 排泥水處理方案采用經(jīng)實踐證明行之有效的處理方式，并妥善考慮污泥最終處置方案，實現(xiàn)綜合利用。⑶ 為確保工程運行的可靠性和有效性，廠內(nèi)設(shè)備選用質(zhì)量好、價格低、效率高的通用設(shè)備，部分關(guān)鍵設(shè)備考慮引進國外高效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。⑷ 廠內(nèi)設(shè)置必要的檢測儀表和監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)全自動控制，以提高供水的安全性，同時減少工人的勞動強度。⑸ 廠區(qū)平面布置力求功能分區(qū)明確、構(gòu)筑物布置緊湊、節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有充分的發(fā)展余地，同時，使工藝流程順暢、管道迂回少、水頭損失小。⑹ 廠區(qū)高程設(shè)計力求減少廠區(qū)土方量和降低工程費用。⑺ 廠區(qū)建筑風格力求統(tǒng)一，簡潔明快，美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀相協(xié)調(diào)。⑻ 以人為本，注重廠區(qū)環(huán)境和景觀設(shè)計，積極創(chuàng)造一個良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境。、平流沉淀池。設(shè)計一座折板絮凝平流沉淀池，總平面尺寸：（不含排泥渠），遠期在排泥渠的對稱位置再布置一組相同的折板絮凝平流沉淀池。⑴ 折板絮凝池工作原理：折板絮凝池是利用在池中加設(shè)豎流折板擾流單元以達到絮凝所要求的紊流狀態(tài)，使能量損失得到充分利用，停留時間縮短。絮凝形式采用排泥效果好的豎流折板絮凝池，折板絮凝池與平流沉淀池合建，一座絮凝池分為二組，每組設(shè)計參數(shù)為：設(shè)計流量：Q==絮凝時間：T=24min有效水深：H=第一反應(yīng)區(qū)速度：V峰=第二反應(yīng)區(qū)速度：V峰=第三反應(yīng)區(qū)速度：V峰=折板絮凝池排泥均采用擴張嘴排泥管，設(shè)置氣動快開排泥角閥，排泥徹底、無堵塞，且可實現(xiàn)自動排泥。單組絮凝池尺寸：。反應(yīng)池采用的是多通道進出水，使得沉淀池布水均勻。（2）平流沉淀池，水平流速11mm/s，。平流沉淀池與絮凝池合建，設(shè)計關(guān)鍵在于布水均勻、集水均勻、低溢流率及排泥徹底、方便。在沉淀池出水段設(shè)置了多根指形集水槽，每座沉淀池總集水槽長200m，溢流率275m3/md。盡可能降低溢流率，解決均勻集水問題；沉淀池上設(shè)置泵吸式桁架吸泥機，可方便、徹底地進行自動排泥。為減少風力的影響，避免水流紊動，提高沉淀效果，沉淀池沿寬度方向