引言

梅園水廠地處太湖風景區附近,大量富含污泥生產廢水的排放,不僅惡化了當地的水源水質，而且嚴重影響了環境景觀。因此,必須盡快對梅園水廠生產廢水進行有效處理，使其達標排放。

梅園水廠采用混合/加速澄清/過濾的常規凈水工藝，處理能力為15×10⁴m³/d_o設機械加速澄清池4座、雙閥濾池2座、清水池（5000n/）4座。根據水廠的測定結果,其排放廢水約占日產水量的5%（約為6200m³/d），其中機械加速澄清池分中心排泥和周邊小斗排泥，排泥水量為3000m³/d左右;濾池按24h周期進行沖洗，沖洗水量約為3200m³。

1排泥水的特性

1.1原水濁度與SS的相關性

從梅園水廠2002年10月一12月原水濁度與

SS的測定結果可知：

濁度最高為120NTU,最低為25NTU,平均為2NTU,濁度＜60NTU的占91%；測得的SS值最高為143mg/L,最低為5mg/L。

1. 工程設計中SS與原水濁度比值取2。

在計算污泥量時，應考慮一定時間內原水連續出現高濁度的情況。梅園水廠雖然常年原水濁度較低,但在夏季會出現濁度持續較高的情況,故設計濁度取2年中的最大月平均值（約為60NTU）。

從梅園水廠2002年的色度測定結果可以看出，其色度常年為20?40倍。設計時按最大月平均值取值（25倍）。

1.3投藥量

水廠目前采用的混凝劑為精制硫酸鋁(約含15.6%的A1₂O₃),其投加量為20~60mg/L,且加藥量隨原水濁度升高而增加。設計時按平均投藥量(40mg/L)計。

1.4藻類的影響

梅園水廠2002年原水藻類平均值為1330×10⁴個/L,最高為3600×10⁴個/L。大量藻類的存在會產生以下影響：

影響濁度測定的準確性。根據水廠化驗室的統計，每年7月一10月原水濁度上升，除了風浪的因素外，藻類較多也是原因之一。

影響干泥量。在澄清池和濾池反沖洗廢水中含有大量的藻類細胞體，其質量雖與普通泥沙有很大不同，但也會影響最終的泥量。

由于在有關污泥量計算的公式中未對藻類的影響給岀明確的相關關系，水廠也沒有相關的經驗數據，因此設計時不考慮藻類對泥量的影響。但因藻類的存在還會影響污泥的濃縮、脫水過程，故在今后的工程設計中應予以充分考慮。

1.5排泥水污泥總量的確定

干泥量是決定水廠排泥水處理工程規模的重要依據,直接涉及到設備配置和工程造價。目前采用較多的是根據英國水研究中心出版的《污泥處理指南》中提出的給水廠排泥水干泥總量計算公式,即：

DS=SS+0.2C+1.534+1.9/=1.2Z+0.2C+1.534+1.9F (1)

式中DS——設計干固體含量,mg/L

SS——原水中的懸浮固體,mg/L

Z——去除的濁度,NTU

C——去除的色度，倍

A——鋁鹽的投加率(以心2。3計,mg/L)

F——鐵鹽的投加率(以Fe?+計,mg/L)上述公式表明:排泥水中所含的干泥量與原水中懸浮固體含量、色度，以及混凝劑種類和投量有關，不同的原水水質和不同的投藥量將產生不同的干泥量。

根據上述的統計分析，梅園水廠設計干泥量為:

DS=SS+0.2C+1.53A+1.9F=

1.2×60+0.2x(25-10)+

1.53x40x15.6%=84.54mg/L(2)梅園水廠制水規模為15×10⁴m3/d,考慮5%的自用水，總水量為15.75X10⁴m3/d,設計干泥量為13.3t/d。同樣,按照最高濁度為160NTU、最大色度為32倍、最大加藥量為60mg/L計，得干泥量為33,2t/d_o由于濁度為160NTU的情況很少(2年內僅1次)，如設備均按最大泥量配置會造成很大的浪費。設計時采用13.3t/d干泥量作為各構筑物設計處理量，以33.2t/d干泥量作為校核，并通過工程措施來解決。

1.6排泥水的自然沉降性能

梅園水廠對排泥水的沉降性能進行了測定，發現排泥水在自然沉降過程中，污泥沉降速率隨時間的增長不斷減小，而且不同含固率污泥的沉降特性明顯不同。經測定，排泥水經過5h自然沉降后底部污泥含固率＞3%,能滿足后續機械脫水設備的要求。

2排泥水處理工藝

2.1調節池

調節池的作用主要是將澄清池和雙閥濾池的排泥水均質均量，保證向濃縮池提供濃度較為均勻、流量較為恒定的污泥。因此，調節池內設潛水攪拌機以使池內污泥處于懸浮狀態及保持濃度均勻；同時在池內設潛水泵以恒定流量向濃縮池投配污泥。

調節池共2座，一座為濾池反沖洗廢水調節池，另一座為澄清池排泥水調節池。濾池反沖洗廢水調節池容積按容納2格濾池沖洗水量確定，有效容積為800有效水深為3m,平面尺寸為15mx18m;澄清池排泥水調節池有效容積為1000m3,池深為3m,平面尺寸為15mx24m_o兩池均采用地下式鋼筋混凝土結構且呈對稱布置，中間設提升泵房，均采用立式污水泵。

2.2污泥濃縮池

污泥濃縮池是整個排泥水處理過程的核心部分，底部流出的污泥濃度將直接影響污泥的脫水效果。設污泥濃縮池4座，均為半地下式鋼筋混凝土

圓形水池,直徑為18m_。濃縮池采用重力濃縮方式，24h連續運行，設計負荷為13kg干泥/（m2?d）。濃縮池有效水深為4m,濃縮區體積約為1000m3。每座濃縮池底部設泥斗，配置中心傳動懸掛式刮泥機，泥板上設柵條起到攪拌機的作用。濃縮池進水管為DN200,底部排泥管為DN150,設電動閥門可自動控制,底部濃縮污泥定期排至污泥平衡池，上清液由周邊集水槽匯集后達標排放。日常排泥水處理能力為3000-3500m³/d,按干泥量為13.3t/d、濃縮后污泥含固率為3%計,則排出污泥量為443m’/d,上清液排放量為2557~3057m³/d_o

在最大干泥量（33.2t/d）情況下，濃縮池負荷為32.6kg干泥/（n??d）,必要時可投加PAM,排出污泥量為800m³/d,含干泥量為24t,上清液排放量為2200-2700m³/d_o此時，尚有9.2t干泥積于濃縮池，按含固率為3%計平均積泥厚度為0.3m_o

2.3污泥平衡池

設污泥平衡池是為接納濃縮污泥，使濃縮污泥含固率保持相對穩定，在濃縮池與脫水機械之間起平衡及緩沖作用。污泥平衡池的容積為800m3,可儲存設計負荷下約2d的污泥量。平衡池分為2座，單池容積為400m3,有效水深為4m,平面尺寸為8mxl2m_。在出現最大污泥量時，平衡池可貯存3.5t（含固率為3%）污泥。平衡池濃縮污泥采用2根DN150排泥管，濃縮污泥自流至脫水機房。每格平衡池內設潛水攪拌機2臺，以防止污泥沉積。

2.4脫水機房

脫水機房內設污泥脫水系統一套,包括:板框壓濾機、進料裝置、加藥裝置、擠壓水裝置、反沖洗水裝置、中心空氣反吹裝置、螺旋輸送機裝置等。該系統運行一個周期能處理含固率為2%~3%的排泥水50-70泥餅含固率為40%左右。控制室內有主控計算機1臺、PLC柜1個。在控制室內可自動遠程控制整個排泥水處理系統。

2.5污泥堆棚

在脫水機房一側設污泥堆棚（約180m2）,用于泥餅儲存和外運。

2.6工程的自動化控制

該工程基本實現自動化，采用PLC監控，在中央控制室內可控制整個系統的運行和工藝參數的檢測。由于梅園水廠建設較早，自動化程度較低，沒有計算機監控系統，但隨著時代發展，進行自動化改造應該是必然趨勢，因此污泥脫水系統的監控系統目前按照相對獨立的系統進行設計，同時考慮水廠自動化改造后,作為一個控制分中心（PLC站），留有與將來整個水廠控制中心通訊的接口。該工程實現自動運行主要解決了如下問題：

排泥水調節池的自動控制

根據調節池中液位計輸出的信息自動控制立式污水泵、攪拌機的開停。

自動排放濃縮池底部的濃縮污泥

利用濃縮池泥位計測定值的上、下限和濃縮池排泥總管上的污泥濃度計示值自動控制濃縮池排泥電磁閥的開停，達到污泥排放的自動控制。

污泥平衡池的自動控制

利用污泥平衡池中液位計輸出的信息自動控制攪拌機、板框壓濾機、進泥泵的開停，以達到平衡池不溢出、不排空。根據污泥平衡池中污泥濃度計和進泥管上的流量計可自動控制加藥量。

板框壓濾機的自動控制

板框壓濾機有3種控制方式,即遠程自動控制、現場自動控制和現場手動控制。當板框壓濾機處于遠程控制狀態時，中央控制室內主控計算機發出啟動信號，板框壓濾機將自動完成濾板關閉一加藥、污泥壓入-擠壓過濾脫水-中心反沖、反吹一濾板開啟T泥餅剝離T泥餅螺旋輸送等整個操作周期。當板框壓濾機處于現場控制狀態時，按下板框壓濾機控制面板上的啟動按扭，板框壓濾機將自動完成濾板關閉一加藥、污泥壓入一擠壓過濾脫水一中心反沖、反吹一泥餅剝離一泥餅輸送等整個操作周期。板框壓濾機的手動控制主要用于檢修。當某泵發生故障時，自動切換備用泵以保證系統繼續運行。

3試運行及存在的問題

梅園水廠排泥水處理系統于2004年5月18日試運行，在2個月的試運行期間,濃縮池上清液、壓濾機濾出液的COD、BOD5、TOC、氨氮、總磷等均達到了《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準，泥餅含固率最高為44.1%，最低為37.4%，平均為40%左右。綜上所述，梅園水廠排泥水處理系統滿足設計要求，達到了預期目標。

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