我国排泥水处理发展情况如何?
20世纪90年代中期以前,排泥水基本是直接外排;到90年代中后期,有些地方大型水厂配备了排泥水处理设施,但闲置的居多。近年来,净水厂排泥水成为国家环保督查组在给水行业重点排查的领域,各地建而未用的排泥水处理设施也投入了正常使用,未建排泥水处理设施的水厂也积极进行了配套建设。
就我们福建省内来说,根据2018年省内水质提升三年行动计划调研成果,全省131座水厂中,有32座水厂无排泥水处理设施。近几年,省内无排泥水处理设施的水厂也陆续建设了或正在建设排泥水处理设施。
目前常规处理技术路线是怎样?
目前常规处理技术路线可以用这张图来表示:
目前这方面的工程设计有哪些误区?
主要有几个误区:
第一个,机械套用排泥水处理常规工艺,将含固率高的排泥水排放至浓缩池浓缩。
原设计工艺流程
改进后的工艺流程
第二个误区,将污泥脱水后的分离液排放至反冲洗废水回用水池。
《室外给水设计标准》(GB50013)(以下简称“《标准》”)10.2.6要求:当浓缩池上清液回用至净水系统且脱水分离液进入排泥水处理系统进行循环处理时,浓缩和脱水工序使用的各类药剂必须满足涉水卫生要求。这个是规范强条。
对不同浓度的污泥,投加阴、阳离子型 PAM 均能有效降低污泥比阻值、改善污泥脱水性能,使用阴离子型 PAM,出厂水丙烯酰胺单体含量更低,更符合《城市供水水质标准》要求,但为提高脱水污泥的含固率,脱水设备一般采用的是阳离子或非离子型PAM,若添加这种药剂的脱水清液返回到净水工艺前端进行回用,存在出厂水丙烯酰胺单体超标的风险。因此,我们常常将拟回用的反冲洗废水单独处置回用,而将脱水分离液排放到浓缩池进行处理,浓缩池的上清液也因脱水清液的排入不再回用,而是根据环评要求进市政排水管网。
污泥脱水分离液正确的回流方式,我们用这张图来表示:
第三个误区是,污泥浓缩池与脱水机房之间未按要求设置污泥平衡池。
《标准》10.5.1指出:脱水工序之前应设置平衡池,平衡池不宜少于2个(格)。
有部分设计因为用地紧凑减去了平衡池的这道工序,也有部分业主认为平衡池没多大作用,出于节约成本和缩短建设工期的考虑,砍去平衡池。这里强调设置平衡池,主要是其有如下不可或缺的用途:
平衡池作用1——匀量:通常情况下,浓缩池排泥与脱水设备的工作时机、持续时间、出流和入流流量并不一致。
平衡池作用2——匀质:浓缩池排泥一次排泥周期内的浓度会有一定的变化,通过设置平衡池可以稳定污泥脱水设备进泥浓度,另外在特殊不好脱水的泥质中,平衡池还可以作为加药调理池使用。
平衡池作用3——高峰期储泥:为排泥水全年日数95%得到处理提供了保障。
鉴于以上平衡池的几项作用,尤其是高峰期储泥,提升排泥水全年日数全量处理保证率的考虑,排泥水处理中平衡池要建设。

第四个误区是,反冲洗废水回用没有注意水量连续均匀回用的要求。
《标准》10.7.1要求:最大回流量不宜超过水厂设计流量的5%。
这是出于供水安全的考虑。滤池反冲洗水在常规工艺中回用,能增加原水颗粒碰撞机率和吸附的机率,有利于改善混凝条件,但滤池反冲洗水中浓缩了贾第鞭毛虫、隐孢子虫及其他抵抗消毒的病原体,国内大量研究证明反冲洗废水回用水量控制在水厂规模的5%以内,不会对水厂出水产生影响,反而对于低浊、中浊、高浊度的原水,可降低水中胶体颗粒的电位,强化混凝的效果,减少混凝剂的投加量。
《标准》10.3.7指出:当排水池废水回流至水厂生产系统时,排水泵的流量应连续、均匀,流量、扬程应满足后续净水处理设施的进水流量和压力的要求。
这个条款影响有预沉淀的反冲洗废水调节池的运行工况,是很多设计没有注意到的。因此,在反冲洗废水初步沉淀后再回用的排水池,我们常常需要认真地安排进水、沉淀、排水、排泥的时间周期。下图是某水厂排水池的运行周期,通过两口池轮替运行,实现了排水的均匀连续。
(点击表格放大)
在设计过程中,还有哪些要点需要注意?
就单体设计要点来说:
1.排泥水调节池
排泥水调节池埋地、不埋地的设计样式多样,均可以根据当地气候温差、园林景观、运行维护等各方要求进行合理选择。
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2.污泥平衡池
平衡池主要注意溢流管的冲洗和池底四个角落死角问题。
(点击图片可放大)
3.污泥脱水机房
水厂污泥脱水设备主要采用离心机、厢式隔膜压滤机和叠螺机。其中离心机卫生条件最好,但电耗最高;厢式隔膜压滤机人工劳动强度较大,但脱水效果最好,污泥含水率最低;叠螺机对进水的污泥含水率条件要求宽松,且设备占地小,多在小规模的水厂使用。目前污泥含水率要求60%以下的水厂,还是选择厢式隔膜压滤机的较多。
脱水机房的污泥存放主要有如下几种方式:(1)污泥堆棚+运泥车;(2)卸料槽+集装箱式运泥车;(3)污泥料仓+运泥车。以上三种方式的卫生性与造价成正比,方式(3)最卫生,但建设投资最高,业主单位可根据自身经济条件及建设环境要求进行选择。
我们现场回访一些项目的时候发现2个情况:
一个是,高压冲洗时,滤布破裂,导致冲洗的泥浆水喷溅至脱水机房室内墙壁上,严重影响美观。
要避免这种情况发生的话,建议滤布滤液排放管增加透明管段,生产人员可以根据滤液的浑浊度判断滤布的渗漏情况。滤液浑浊的,及时更换滤布。另外,要增加防泥外溅的隔断。
第二个情况是,厢式隔膜压滤机人工操作量大,脱水机房仅配备轴流风机还不够,遇上脱水污泥发臭、天气炎热,工人作业环境急剧下降。
遇到这种情况,建议配备移动式空调。
另外,脱水机四周设置地漏不如设置管沟的好,管沟更方便清洁人员做卫生。