皙全純水設(shè)備對水廠排泥水處理出路的思考
【純水設(shè)備http://www.shsingshine.cn】近年來，水廠泥漿的處理已經(jīng)提上了議事日程。20世紀(jì)90年代中期以前，國內(nèi)水廠漿體處理成套設(shè)備較少，大部分水廠漿體主要直接排放。20世紀(jì)90年代中后期，我國新建水廠出于環(huán)保驗收的要求，在設(shè)計和施工中同時考慮了漿體處理單元，但大部分建成后都處于閑置狀態(tài)。近年來，浙江省發(fā)起的“五水共治”倡議，在天然水體治理方面引起了前所未有的關(guān)注，并采取了具體措施。尚未建設(shè)的純水設(shè)備，應(yīng)當(dāng)限期完成建設(shè)，并規(guī)定使用時間。
由于這項工作起步較慢，設(shè)計院和用戶積累的經(jīng)驗有限，在實施過程中仍存在一些不一致的做法。
1. 泥水是否適合再用及如何再用
設(shè)計院共同水處理的過程中,泥漿處理后,可以將上層清液回收,符合環(huán)境保護(hù)部門的零排放,清潔生產(chǎn)的要求,所以會調(diào)整所有的泥裝進(jìn)泥漿池,濃縮以后,上層清液回流,濃度的泥漿脫水過程,進(jìn)入下一個部分。但現(xiàn)實是，存在著嚴(yán)重的水質(zhì)風(fēng)險。
排泥來源有日常反應(yīng)池排泥、沉淀池排泥、濾清器反沖洗水和周期性反應(yīng)沉淀池(一般一年一次，甚至更長時間)，以及清池清洗和清洗過程中排放的水。為了充分利用水資源，一些水廠還從靜水水質(zhì)采樣點采集水，并將其輸入污泥-水系統(tǒng)(添加的試劑應(yīng)排放到廢水系統(tǒng)中)。
在這些出水中，過濾反沖洗水中的雜質(zhì)，主要是沉淀后留在水中的絮凝顆粒。這部分渾水與原水混合后可助凝，且本身沒有水質(zhì)不良的因素;除初期和末期排放外，還會產(chǎn)生高濃度的泥漿水。后續(xù)中段水基本接近潔凈水，可直接重復(fù)使用。對于水質(zhì)采樣點的流水來說，它是生產(chǎn)水中的工藝水本身的環(huán)節(jié)，當(dāng)然也可以直接再利用。和反應(yīng)池的泥漿,泥漿罐排間隙放電,一般周期在個人良好的水,水質(zhì)排放周期長,一些管理缺乏自來水廠、放電周期更多的不確定性,正?；虍惓l件下,放電泥漿有明顯的泥土氣味,和泥土的氣味影響水的感官指標(biāo)是一個主要因素。即使其他水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)，自來水中有渾濁味，用戶也難以接受。漿體中還有其他污染指標(biāo)，所以這種水不能直接重復(fù)使用，上清液也不能重復(fù)使用。
所以，經(jīng)過實踐驗證有效的做法的是
1）濾池反沖洗水：可以直接回用至反應(yīng)池入口處，勿需再經(jīng)過沉淀、濃縮等一系列復(fù)雜的程序和操作。其回用水在原水中的占比一般宜控制在3%~5%，回用點應(yīng)在原水流量計及濁度儀安裝點之后，也就是說，這部分水的摻入，不需要增加投藥量，相反的，回用水流量經(jīng)計量接入加藥控制系統(tǒng)中，在回用期間還可以按比例減少投藥量，當(dāng)然在一些水質(zhì)突發(fā)期，如藻類爆發(fā)期等，濾池反沖洗水不宜回用，那就匯入排泥水系統(tǒng)綜合處理（只需在回用水池與排泥池的進(jìn)水處或出水處有聯(lián)絡(luò)閥門/閘門即可）。
2）反應(yīng)池排泥水、沉淀池排泥水，除非是連續(xù)排放作為低濁度原水的助凝水，否則，對于間隙排放的泥水，尤其是排放周期較長的排泥水，存在泥腥味重等的水質(zhì)影響因素，泥腥味僅為感官指標(biāo)，還不包括實質(zhì)性存在超標(biāo)的理化指標(biāo)，再加上污染物富集等影響因素，即使是上清液，都不適合回用。
3）周期性檢修、維護(hù)時的池體排空水。主要是反應(yīng)區(qū)、沉淀池、清水池等區(qū)域的排空水，這些部位的排空水在排放初期純水設(shè)備，會混有底層泥漿水，到后期也會夾帶底泥，其排放中段的水優(yōu)于原水，因此，中段的水完全可以利用，具體做法是在排泥池進(jìn)水處與回用水池進(jìn)水處，留有聯(lián)通的閘門或閥門（設(shè)計建設(shè)時，考慮了這些內(nèi)容為上策，水廠投運(yùn)后視時機(jī)技改也不算太難）。
4）排泥水濃縮池上清液，如第2點中講到的原因，不適合回用，應(yīng)予以排放。
5）各取樣點處的長流水。這部分水量較小，但日積月累，一年下來也有一定的量，一個30萬m3/d的水廠，據(jù)統(tǒng)計，共有至少10處取樣點及水質(zhì)儀表安裝點，全年共排放水量約5萬m3。所以把這部分水直接匯入回用水系統(tǒng)也是很有必要的。在此，對于加有試劑的水樣須在測試時同步添加試劑，這些點位上的取樣水應(yīng)與水廠化糞池水等一起排入城市下水道系統(tǒng)。
6）脫水機(jī)系統(tǒng)的壓濾水，這部分水的成分更復(fù)雜，且含有PAM殘留成分等，匯入到排泥水濃縮池的入口處是最適宜的去處，可明顯改善濃縮池處的泥水分離效果，同時經(jīng)濃縮沉淀后，壓濾水中絕大部分的成分留置在泥水之中。
2 設(shè)備設(shè)施的合理選用
排泥水處理系統(tǒng)中的核心設(shè)備是脫水裝置，可選的主流設(shè)備有板框機(jī)、離心機(jī)、帶機(jī)、螺壓機(jī)、旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)等，最終的污泥處置方式，決定了脫水設(shè)備的選用，如脫干污泥用于垃圾填埋場填埋，那么高含固率能達(dá)標(biāo)的只有板框機(jī)可選；如泥量比較少，螺壓機(jī)、旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)等也可以考慮選擇；如果想降低工程造價，且對現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生條件不是太苛刻，帶機(jī)也是一個不錯的選擇；如果想自動化程度高，現(xiàn)場衛(wèi)生條件好，且能保證每次啟用后有較長可以連續(xù)運(yùn)行的時間，離心機(jī)是首選。
與脫水機(jī)械配套的另一項主要設(shè)備是PAM制備裝置。PAM制備裝置，從結(jié)構(gòu)形式上來區(qū)分，有二廂式與三廂式兩種產(chǎn)品可選，兩種形式均各有利弊，如用量大、需連續(xù)制備，宜選三廂式；如用量不大，二廂式也可選。無論是哪種形式，關(guān)鍵的一個參數(shù)是熟化時間，即PAM在溶液中的停留時間，一般選取45分鐘，但這個時間與溶解水的水溫密切相關(guān)，有些場合到冬季時會發(fā)現(xiàn)PAM的用量偏大純水設(shè)備，究其原因是水溫低導(dǎo)致PAM要求的熟化時間不夠，所以考慮到四季通用，此時間宜選擇在一個半小時以上，具體可經(jīng)過實驗室模擬試驗確定，另外要注意的是，按PAM熟化時間延長，選配的裝置容量會明顯增大，那需要另外考慮的一個問題是，配好的PAM溶液最好能在24小時內(nèi)使用完，那么在使用過程中要合理調(diào)節(jié)好PAM的配置數(shù)量。
由于排泥水處理是一個完整的系統(tǒng)，所以要以系統(tǒng)性的觀點來設(shè)計與運(yùn)行管理，如反應(yīng)池處排泥閥的開關(guān)頻次、持續(xù)時間、每組閥之間的間隔；沉淀池排泥機(jī)的分段分時運(yùn)行，在設(shè)計、制作之初，考慮到應(yīng)對高濁度和低濁度時的雙管與單管的切換等等，均對排泥水處理整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、節(jié)水節(jié)能運(yùn)行有至關(guān)重要的影響。
3 臨時應(yīng)急排放處理措施
由于設(shè)備設(shè)施存在故障檢修的可能性，也會出現(xiàn)暴雨洪水以及潮汐影響的原水高濁度的影響，而水廠正常生產(chǎn)，不會因為這些原因而減產(chǎn)或停產(chǎn)，因此有必要要有確保排泥水不經(jīng)處理而直接排向環(huán)境水體的抗風(fēng)險措施，對于時間短促的影響因素，可通過水廠運(yùn)行模式的調(diào)整，如采用在沉淀池、排泥池、濃縮池臨時存儲的方法，把部分泥水安排在濁度較低的時段再排出處理。
但對于原水高濁度持續(xù)時間較長的情形，在廠區(qū)內(nèi)建自然干化池；應(yīng)對低濁度時應(yīng)急排入市政管網(wǎng)等措施，事實證明也都是切實可行的措施。
4 排泥水的協(xié)同處理
水廠排泥水的特點是含泥砂量大，含有未完全反應(yīng)的混凝劑成分，在自然靜止?fàn)顟B(tài)下，只要經(jīng)過3~5分鐘，可看見明顯的泥水分層現(xiàn)象，如果將排泥水與原水混合，也可以見到與投加混凝劑的同等效果。設(shè)想將排泥水引入到鄰近工廠的污水預(yù)處理設(shè)施或市政污水廠，不失為是一種經(jīng)濟(jì)有效的處理方法。
但也有限制條件，這部分排泥水占污水廠處理能力的占比是否在允許范圍之內(nèi)？由于較強(qiáng)的混凝效果，是否會削減污水廠后續(xù)工藝的碳源（部分碳源沉淀于前端處理工藝段）？以及需警惕泥砂是否會淤積在輸送的管道及泵站處。但對于常年濁度很低的水廠，這似乎不是問題。
對于常年高濁度的水廠或洪水期間有沖擊性的高濁度水廠，可考慮用泵，槽罐車運(yùn)輸將濃縮泥水送入污水廠的污泥濃縮段。
還有一個問題是要突破環(huán)保監(jiān)管部門的固有思維，浙江省曾有一個大規(guī)模水廠的排泥水進(jìn)入污水處理廠處理，多年來一直運(yùn)行良好，但在2017年環(huán)保風(fēng)暴的督查中，被作為一項問題指出，要求予以整改。要求水廠自行處理，理由是這股水稀釋了污水廠的進(jìn)廠濃度。由于歷史原因，進(jìn)入污水廠有多少量的雨水、地下滲漏水、工廠的冷卻水、游泳池的排放水甚至家庭中極大部分的用水，這些水比起排泥水的數(shù)量及清潔程度而言，均有過之而無不及。如有稀釋可能，這部分水才應(yīng)該是首當(dāng)其沖。
5 現(xiàn)場衛(wèi)生
水廠整體環(huán)境給人的感覺是一個花園式工廠，各個車間也是窗明幾凈，員工的工作服、鞋也可以一塵不染，但是有了排泥水處理單元后，畫風(fēng)瞬間改變。如果在設(shè)計初期沒有考慮周全，日常運(yùn)行管理不到位，那么泥處理這個區(qū)塊可以用臟亂差來形容，尤其是PAM制備車間、脫水機(jī)間和脫干泥堆場的區(qū)塊純水設(shè)備。要想做到一個衛(wèi)生達(dá)標(biāo)車間，也不是一件難事，首要的一點是設(shè)計及施工時要從細(xì)節(jié)著手，踏實做好每一點，如PAM的堆場及上料區(qū)間，相對獨立，地面材料要容易清潔，脫水機(jī)間的沖洗、取樣出液口及四周的下水溝的合理布置，特別是脫干泥堆場。首選方案是不落地清運(yùn)方式，用料倉或搬運(yùn)車輛，而不是靠先落地再鏟車倒運(yùn)的方式，避免跑冒滴漏。在此區(qū)塊沖洗設(shè)施的考慮，地漏、溝渠、排水泵等的配備等，都屬于必須的內(nèi)容。
6 泥的去向
水廠排泥水經(jīng)濃縮脫水后，一般產(chǎn)出來的干泥含固率大約在30%左右（重量法），由于投加了鋁鹽或鐵鹽、高錳酸鉀、石灰、PAM，通常的去向是填埋、建材利用（磚、水泥、陶粒）、綠化基質(zhì)土、也有見到報道是重新用酸浸出后做成低品質(zhì)混凝劑的。業(yè)主對最終去向要承擔(dān)責(zé)任，而不是付錢外包式的一推了之。
7 出水標(biāo)準(zhǔn)的提升與人工濕地的建設(shè)
對于泥處理單元的出水，排向自然水體的，無論是指標(biāo)還是感觀只能是優(yōu)于接納水體的水質(zhì)，才能被社會接受，不然就會天天遭遇新聞熱線、網(wǎng)絡(luò)問政、鄰近百姓的投訴，最直接的一個指標(biāo)是SS，據(jù)說上海已出臺標(biāo)準(zhǔn)，要求水廠的排泥水處理后的出水標(biāo)準(zhǔn)是準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，意味著出水的SS要求是小于5mg/L，對應(yīng)濁度指標(biāo)大約是3~5 NTU，這是一個比較高的要求，在很多時候，澄清池出水很難達(dá)到這個要求，如遇到短時間沖擊性負(fù)荷時、停運(yùn)后再投運(yùn)時，會出現(xiàn)飄泥現(xiàn)象，此時出水的感觀是泥水在外排。還有一個情況是接納水體比較渾濁，出去的水體有明顯分層，類似黃海與渤海的交界面一樣，所以設(shè)想在水廠的澄清出水經(jīng)過濕地緩沖或在排出口處設(shè)置一處可以減緩流速的濕地緩沖處，這樣在感觀上會明顯好一些，而且對于沖擊性負(fù)荷時出現(xiàn)的短期飄泥也是一個有效的阻滯措施。
8 關(guān)于原水濁度保證率的問題
《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB 50013-2006）凈水廠排泥水處理10.1.3條規(guī)定：凈水廠排泥水處理系統(tǒng)的規(guī)模應(yīng)按滿足全年75%~95%日數(shù)的完全處理要求確定。設(shè)計時的參考依據(jù)，僅為原水取值的保證率。但在實際水文觀察數(shù)據(jù)中，NTU與SS之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)、年平均、最大、最小濁度及出現(xiàn)頻率的觀察記錄值很少，所以設(shè)計取值的全面性、合理性欠缺。
凈水廠排泥水處理起步較早的日本，全量完全處理的保證率按95%及以上設(shè)計，原水濁度設(shè)計取值按多年平均濁度的4倍取值，按4倍取值適合于濁度變化幅度較大的河流，但對于濁度變化幅度較小水庫而言，有較大的安全余地，它實際上可能是3倍或2倍多，甚至是1倍多，也就是說按4倍取值，可以涵蓋95%保證率的各種情況。
對于規(guī)范的理解與修編也有必要性，如果想達(dá)到百分之百處理，實現(xiàn)未經(jīng)處理泥水的零排放，采用日本的全量處理的保證率95%，再輔以一些臨時的措施，則既不會存在排泥水處理系統(tǒng)的超大投資浪費(fèi)，也不會存在超量泥水直接外排的風(fēng)險。
總之，水廠排泥水的處理單元，已作為水廠日常正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一環(huán)，有必要像對待水廠其他生產(chǎn)單元一樣，從設(shè)計、施工、運(yùn)行、維護(hù)各個環(huán)節(jié)引起足夠的重視，確保泥水處理單元運(yùn)行正常，出水達(dá)標(biāo)排放。蘇州皙全純水設(shè)備科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)和銷售各種水處理設(shè)備:純水凈化設(shè)備、超純水設(shè)備、回用水處理設(shè)備,等等,公司承擔(dān)各種水處理系統(tǒng)的維護(hù),耗材更換,提供各種各樣的水處理系統(tǒng)解決方案,為我們的客戶提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。蘇州皙全純水處理科技有限公司致力于純水設(shè)備工業(yè)水處理設(shè)備,反滲透設(shè)備及實驗室純水設(shè)備,超純水機(jī)設(shè)備,GMP純化水設(shè)備, UF超濾、離子交換機(jī),醫(yī)藥用水、食品飲料用水、電子行業(yè)等純水、超純水設(shè)備領(lǐng)域的服務(wù)。公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。
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