1 排泥水處理概況

深圳市某水廠(chǎng)供水規模為20×104m3/d，基本滿(mǎn)負荷生產(chǎn)，采用常規凈水工藝，凈水過(guò)程中產(chǎn)生的排泥水的處理工藝如圖1所示。廠(chǎng)區排泥水首先需減量處理，絮凝沉淀池通過(guò)優(yōu)化排泥閥開(kāi)啟時(shí)間及刮吸泥機行進(jìn)線(xiàn)路達到減量排放效果，濾池通過(guò)開(kāi)展生產(chǎn)試驗，在反洗達標及出水水質(zhì)合格的前提下，選出排水量最少的反洗工況。濾池反洗水進(jìn)入回收水池后，通過(guò)控制靜沉時(shí)間、回流比等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行安全回用，并輔以消毒劑投加與紫外裝置保障水質(zhì)安全，上清液通過(guò)潛水泵輸送至配水井。絮凝沉淀池排泥水與回收水池底泥通過(guò)調節、濃縮處理后，上清液輸至回收水池回用或排放，濃縮池底泥進(jìn)行離心脫水并外運處理。

2 排泥水減量

2.1 絮凝沉淀池

絮凝池采用穿孔排泥管排泥，共32個(gè)排泥閥，平流沉淀池采用桁架式虹吸刮吸泥機，共2臺。在水廠(chǎng)相關(guān)的生產(chǎn)性試驗結果基礎上，采用絮凝池積泥量沿水流前進(jìn)方向逐漸遞增，即采用絮凝前端排泥時(shí)間短，絮凝末端排泥時(shí)間長(cháng)的排泥方式，與統一定時(shí)排泥方式相比降低了絮凝前端的無(wú)效排泥水量。平流沉淀池積泥主要集中在池前端，前端采用刮吸泥機折返多次排泥的方式，其余積泥較少的區域單程排泥即可，并可適當延長(cháng)排泥周期。此運行方式與常規往返連續排泥相比降低了無(wú)效排泥水量，并緩解前端積泥過(guò)多的問(wèn)題。

絮凝池按水流方向分為3段，設計排泥時(shí)間分別設置為20、40、60 s，設計排泥周期24 h，絮凝池排泥水量每天約200 m3。沉淀池前端1/3處為積泥量較大的區域， 該區域考慮刮吸泥機折返2次排泥，排泥周期24 h，其余區域單程排泥1次，排泥周期48 h，沉淀池排泥水量每天約700 m3。較絮凝沉淀池常規定時(shí)、往返運行工況排泥水總量1 150 m3降低了21.7%，絮凝沉淀池排泥水率由0.58%降至0.45%。

2.2 砂濾池

砂濾池采用V型濾池，共8格，單池面積為135.8 m2，采用氣、水三階段恒氣量變水量反沖洗方式。原運行工況：反沖洗周期為48 h，氣沖時(shí)間2 min，氣水沖時(shí)間5 min，單水沖時(shí)間6 min，單格反沖洗排水量627 m3，每日濾池反沖洗排水總量約2 508 m3。

依據生產(chǎn)試驗結果，設末期反洗排放水濁度小于10 NTU為結束工況點(diǎn)，對不同的運行周期與階段反洗時(shí)間組合進(jìn)行比選，在反洗達標及出水水質(zhì)合格的前提下，排水量最少的工況條件為：濾池運行周期48 h，氣沖時(shí)間2 min，氣水沖時(shí)間4 min，單水沖時(shí)間4 min。

反沖洗周期為48 h，8格池分兩組隔日交替反洗，以避免反洗水量峰值出現。其中單氣沖時(shí)的氣沖強度15.5 L/(m2·s)，時(shí)間2 min;氣水沖時(shí)，氣沖強度15.5 L/(m2·s)、時(shí)間4 min，水沖強度3.0 L/(m2·s)，時(shí)間4 min;若單水沖時(shí)，水沖強度6.0 L/(m2·s)，時(shí)間4 min;表掃強度2.0 L/(m2·s)，時(shí)間10 min。

單格濾池反洗排水量為表面掃洗水量、氣水沖時(shí)排水量、單水沖時(shí)排水量之和，單階段反洗量=濾池面積×單位面積的反洗量×時(shí)間，其中表面掃洗水量為135.8 m2×2.0 L/(m2·s)×3.6×(10 min/60 min)=163.0 m3，氣水沖時(shí)排水量為135.8 m2×3.0 L/(m2·s)×3.6×(4 min/60 min)=97.8 m3，單水沖時(shí)排水量為135.8 m2×6.0 L/(m2·s)×3.6×(4 min/60 min)=195.6 m3。因此，單格濾池反洗排水量為163.0 m3+97.8 m3+195.6 m3=456.4 m3。

每日濾池反沖洗排水總量約1 825 m3，較原工況反洗水總量2 508 m3降低了27.2%，濾池反洗排水率由1.25%降至0.91%。

綜上所述，通過(guò)優(yōu)化排泥水設施運行工況，排泥水率由1.83%降至1.36%，預計全年節水約34.3萬(wàn)m3。

3 排泥水處理

水廠(chǎng)原水主要來(lái)境外西江引水工程，原水進(jìn)入市區后經(jīng)調蓄水庫轉輸至水廠(chǎng)，原水水質(zhì)基本滿(mǎn)足《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838—2002)Ⅱ類(lèi)水體標準，濁度穩定在10 NTU左右。污泥處理系統規模按全年95%天數確定，處理工藝采用“調節池+斜板濃縮池+平衡池+離心脫水”。

3.1 污泥調節池

絮凝沉淀池與回收水池是間歇排泥，瞬時(shí)流量大，濃度也不均勻，為了保證后續構筑物能連續運行，減小構筑物的處理容量，需設置調節池。

調節池設1座，設計有效容積按照不小于沉淀池單次最大排泥量及回收水池底泥之和考慮，池內設2臺攪拌機，1用1備，防止污泥沉積。污泥提升泵按24 h均勻運行進(jìn)行設計，2用1備，變頻調節，并設置應急排放管至污水系統。調節池內安裝1臺超聲波液位計，用于水位監測及控制水泵的開(kāi)停。

3.2 污泥濃縮池

濃縮池設1座分2格，采用不銹鋼斜板濃縮池形式，每座設計流量與調節池提升泵相匹配，設計表面水力負荷0.8 m3/(m2·h)，斜板長(cháng)為2.2 m，傾角為60°，板距80 mm。斜板下部設濃縮機對濃縮區污泥進(jìn)行慢速攪拌，以提高濃縮效果。為進(jìn)一步強化泥水分離效果，在每格濃縮池進(jìn)水管上設1個(gè)PAM投加點(diǎn)，投加量采用3~5 kg/(t Ds)，投加濃度采用0.1%。濃縮池上清液通過(guò)固定式溢流堰收集，可進(jìn)入回收水池或廠(chǎng)區污水系統。

濃縮池底部出泥管道處安裝污泥濃度計，當底泥濃度大于3%(可調)時(shí)，出泥管開(kāi)始排泥;或根據時(shí)間周期進(jìn)行定期排泥。當底泥濃度低于1%時(shí)(可調)，關(guān)閉排泥閥，停止排泥;或污泥平衡池達到高水位時(shí)，排泥管也停止排泥。

3.3 污泥平衡池

污泥平衡池在濃縮池與脫水設備間起平衡和緩沖作用，它能使濃縮污泥含固率相對均勻，保證脫水機進(jìn)泥量與濃度均衡。

平衡池設1座，設計有效容積按脫水機8 h的最大處理泥量考慮，池內設2臺攪拌機，1用1備，防止污泥沉積。平衡池內安裝1臺超聲波液位計，用于水位監測。

3.4 污泥脫水機

編輯：王媛媛