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浅谈给水厂污泥的处理与综合利用

  摘要:给水厂是为人们提供生活用水,保证人们饮水质量和用水安全的单位。随着人口数量的不断增加,给水厂的供水量也与日俱增,这样给水厂排出的污泥也越来越多,所以,解决排出的这些污泥就成了给水厂建设的重要问题。本文就尝试着从污泥的数量确定、调质、减容、浓缩、脱水以及泥饼处置等步骤来分析并总结如何合理处理和综合利用给水厂排除的污泥。
  关键词:给水厂;污泥处理;综合利用
  
  Abstract: Waterworks provides domestic water for the people to ensure the safety of people drinking water quality and water units. Important problem with the increasing population, the water supply to the water treatment plant is also increasing, more and more such waterworks sludge discharged, so solve these sludge discharged became waterworks construction. This article attempts to analyze and summarize how reasonable processing and comprehensive utilization of waterworks sludge excluded from the steps to determine the number of sludge, tone quality, volume reduction, concentration, dewatering and disposal of sludge cake.Keywords: Water Treatment Plant; sludge treatment; comprehensive utilization
  中图分类号:TB495文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)
  
  给水厂排除的污泥量是随着供水量的不断增长而与日俱增的,这些污泥如果不经过合理的处理,就会严重污染水体、植被、土地等环境,还有可能对人的健康状况造成威胁;如果这些污泥得到了合理的处理,并能够综合利用,就会节约许多水资源和能源,可谓是一举两得。要做好污泥的处理和利用工作,首先就得分析污泥的来源。
  
  给水厂污泥主要来自沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水。高效的混凝剂和助凝剂在给水工艺中的应用日益增加,也就减少了混凝剂投放量,这样,所产生的污泥体积和数量会大大减少,而且污泥更易脱水和焚烧。所以,采用合适的混凝剂对给水厂排泥水的处理和处置非常关键。
  
  给水厂污泥处理主要包括污泥收集、浓缩、调质、脱水和泥饼处置等几个环节。但是,不是所有给水厂的污泥的处理和处置都要包括这几个环节,根据具体情况,有的给水厂可省略其中的某些环节。但要实施排泥水处理工程,首先必须确定给水厂产生的污泥量。
  1 污泥量的确定
  给水厂产生的污泥量受多种因素的影响,这些因素包括原水水质、水处理药剂的投加量、采用的净水工艺和排泥方式等。确定经济合理的污泥量设计值是广大排泥水处理工作者面临的一个难题。污泥量确定包括两方面内容:一是排泥水总量的确定,它将决定排泥水截留池和浓缩池的设计规模;二是总干泥量的确定,它用来确定污泥脱水设备的设计规模。可见,污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模,从而影响整个工程的设备配置和投资规模。
  2 污泥调质
  给水厂排泥水处理一般在污泥脱水前需进行预处理,即污泥调质。尤其是采用铝盐(或铁盐)处理低浊度原水产生的污泥,由于污泥成份中金属氢氧化物的比例很高,污泥的脱水性能很差,更需要进行污泥调质。污泥调质有两方面的目的:其一是改善污泥性质和污泥的脱水性能,使污泥可以更快、更容易地脱水,大部份污泥调质是为实现这一目的;其二是防止脱水过程中过滤介质的堵塞,使污泥脱水可以保持稳定运行。
  
  污泥调质的方法很多,一般分为物理调质和化学调质两大类。物理调质是用物理方法达到污泥调质的目的,包括加热调质冰冻-解冻调质和硅藻土预涂调质。化学调质是向污泥中添加化学药剂,使污泥的脱水性能得到改善。包括加酸、加碱、加石灰、加无机或有机高分了絮凝剂调质等。
  
  不同水厂的污泥可能需要不同种类的絮凝剂进行调质,而且当前市场上有机高分了絮凝剂种类多,价格和性能不一,因此每一个给水厂都应进行有机高分了絮凝剂选型和最佳投药量的试验研究。
  3 污泥减容
  污泥减容是污泥处理系统优化中的重要环节。改进制水工艺可以大大减少污泥的生成量,从而减少污泥处理系统的投资与运行费用。污泥成分主要是原水中的有机、无机污物和净水药剂。药剂在净化水的同时,也产生了大量的化学污泥。尤其在原水浊度较低、无机混凝剂用量大时,污泥的脱水性能恶化,处理难度增加。
  
  采用有机助凝剂以减少无机混凝剂的用量,可以提高净水效率。另外,当原水硬度高时,软化原水将产生石灰软化污泥。从污泥处理角度考虑,沿海地区可以选用离子交换来软化原水并用海水来再生交换树脂。
  4 污泥浓缩
  沉淀池排泥水的含固率(絮凝污泥)通常仅有0.5%-1%。浓缩的目的是提高污泥的含固率,减少污泥体积和后续处理设备的负荷。特别是对于机械脱水,浓缩通常是污泥脱水工艺必不可少的环节。
  
  最常用的浓缩方法是重力式浓缩池。根据处理水量的大小,可设计为间歇式和连续式两种运行方式。对小型水厂,可使用带浮动式撇水装置的间歇式浓缩池。一般是采用带搅拌装置的连续流重力浓缩池。对污泥进行慢速搅拌造成的扰动有利于污泥颗粒之间的空隙水和气泡上升逸出,加速污泥的浓缩。慢速搅拌所采用的线速度一般控制在0.4-0.5m/min,速度太快容易打碎已凝结的污泥颗粒,反而造成污泥浓缩性能恶化。工程上常用的搅拌方法是在刮泥机的水平桁架上设置垂直搅拌栅。为保持不同半径圆周上的搅拌强度均匀,栅条的间距沿径向逐渐增大。
  5 污泥脱水
  污泥脱水是污泥处理最关键的环节,它将流动性质的泥水转变为不具流动性、可进行处置的泥饼。它也是给水厂排泥水处理现场的最后一道工序,也是排泥水处理工程中投资和维护费用较高的部分,因此正确选择污泥脱水工艺十分重要。
  
  污泥脱水一般分为非机械式污泥脱水和机械式污泥脱水两大类。非机械式污泥脱水又可以分为污泥塘和污泥干化床等,其中污泥干化床的应用和研究较多。机械式污泥脱水包括真空过滤机、离心机、带式压滤机、滚压式脱水机和板框压滤机等几种主要形式。其中真空过滤机是早期使用较多的脱水机械,由于真空过滤机效率低,真空系统对管路密封性要求很高,滤布容易堵塞而需采用预涂工艺,使整个系统比较复杂,因此,现在新建的污泥处理工程已基本上不采用真空过滤脱水。表1对几种脱水方法的优缺点进行了比较。
  6 泥饼处置
  脱水以后泥饼的处置是污泥处理的关键问题,污泥的最终处置费用高,环境影响大,处置方法多。脱水污泥也是一种资源,至少可以作为填土或垃圾填埋场的覆盖土,有些还可以制砖、烧水泥,不投加PAM富含有机物的脱水污泥还可以作为肥料。目前主要有泥饼的农用、泥饼的焚烧处理、泥饼的卫生填埋、泥饼的海洋投弃、泥饼资源化等。

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