净水厂排泥水处置现状的若干分析

袁磊

摘 要：随着城市建设和环境保护事业的不断发展，净水厂排出的排泥水对环境的污染也引起人们的广泛关注，排泥水主要来源于沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水、气浮池浮渣及其他水量。这些废水的组成主要是无机泥沙，但也含有部分有机物，约占干污泥重量的。目前我国大部分净水厂污泥未经处理直接排放至水厂附近的河道或者水厂周边的小水坑，有的直接排到城市排水管道，这势必造成水环境的污染与水资源的浪费，因此，必将净水厂排泥水处理问题提到议事日程上来。

关键词：净水厂;排泥水;污泥处理

中图分类号：X846.32 文献标识码：A

1排泥水处置的必要性

随着社会的进步和人口的增长，人们对水资源的需求越来越大，净水厂作为人们供水的主要来源，在供水的过程中，不可避免的会有排泥水的产生。2015年环保部发布的“水十条”中明确提出了对污泥稳定化、资源化、无害化的处置，净水厂排泥水的处置势在必行。目前，水厂的排泥水对环境的污染问题越来越引起社会的关注。直到上个世纪80年代末，才将排泥水的处置问题正式提上议事日程。早先对于排泥水的处置大多是直接排入江湖，排泥水当中含有大量的泥沙，直排会对当地的河道水质产生影响，且泥沙淤积于河底会抬高河道。排泥水当中含有的大量铝盐，排入水体后会危害水中生物，破坏水体生态平衡。相比较于污水处理厂的污泥处置，给水厂的污泥量没有污水厂大，泥的收集也较不稳定，尤其对于小型给水厂来说，配置成套的污泥处理设备不太现实。从目前绿色可持续发展的要求来看，排泥水是不容废弃的水资源，排泥水的回用处置对于国内缺水地区尤为重要。

2排泥水的成分及物理化学特性

排泥水中主要含有沙砾、浓缩后的悬浮物、有机物，以及残存在泥中的混凝剂等。给水厂排泥水的特性与其化学组成、污泥粒径、原水的来源有较大的关系。原水分别取自江水、河水、湖泊水、山区水库或者平原水库水，由于各种水源在杂质、无机矿物质、有机质种类、重金属等种类和数量上有差异。从而造成泥水的杂质成分和粒径的不同。其次，净水过程当中所使用的混凝剂、助凝剂等的品类和数量的不同，泥水的物理化学特性也会有较大的差异。净水厂的排泥水是黏稠絮状有臭味的泥水，其含水率主要和原水当中悬浮物、处理工艺以及原水的性质有关。净水厂排泥水的比阻与水源的水质、pH、混凝剂的种类和数量以及泥水搅拌的程度有很大的关系。相对于污水厂污泥的密度，给水厂排泥水经过浓缩脱水后的污泥的无机物含量与产生状态的含固率都高、密度较大，一般产生状态的密度为1.06～1.20g/cm3。净水厂的污泥主要来源于原水当中的杂质、悬浮物以及药剂的添加，相比较于污水厂的污泥，其有机物的含量低很多。M.Dahhou等对排泥水利用定量的能量色散X射线荧光光谱分析表明排泥水主要以无机物为主，有机质含量较低。净水厂排泥水当中Al2O3含量一部分来源于原水，另一部分来自投加的铝盐混凝剂的水解。铝盐含量的多少直接影响污泥的浓缩沉降效果和脱水的程度。污泥当中的重金属大多来自原水的流动形成的富集。污泥当中一般含有铜、锌、铬、砷、硒、镍、钼、汞等。由上述可知，排泥水当中含有大量的悬浮颗粒，无机矿物质，以及重金属。所以对于排泥水而言，如果直接不处理排放会对水体环境造成较大影响，相反对其进行资源化回收利用是一条合理且经济绿色的途径。

3排泥水处理工艺技术发展方向及展望

如前所述，我国净水厂排泥水处理技术起步较晚，发展相对缓慢，相应的设计和运行经验还有待进一步完善。然而伴随着目前国家积极倡导的循环经济、节能减排等重要的宏观政策相继出台，对净水厂排泥水技术和应用的发展带来了良好的契机，综合节水以及污泥再利用将成为排泥水处理技术发展的一个重要方向。

3.1修正干泥量计算公式设计

干泥量与实际干泥量的偏差必然会导致排泥水处理系统设备闲置，能源浪费，增加不必要投资。因此，在排泥水处理项目建设时应根据水厂水源情况、实际运行负荷以及水厂运行经验，综合考虑地域、水质差异，修正干泥量计算方法，以期缩小设计和运行干泥量的差距，指导新建水厂。

3.2优化排泥水处理工艺及设备选型

选择净水厂污泥处理工艺流程时，需要充分考虑原有净水构筑物情况，泥线应该根据水线工艺、上清液及脱水液回用情况、脱水方式、污泥处理程度及经济效益等多种因素来确定最优工艺流程。例如，当滤池反冲洗排水可满足回用要求时，沉淀池排泥水进行浓缩处理，滤池反冲洗排水直接回用或排放，这种流程本身费用较低;当滤池反冲洗排水不能满足回用要求且单独浓缩无法满足脱水机械要求时，需将沉淀池排泥水和滤池反冲洗排水经调节池混合后，上清液回用或排放，底部污泥浓缩处理;而当滤池反冲洗排水不能满足回用要求，但预沉后上清液可以满足回用要求时，可将沉淀池排泥水进行浓缩处理，滤池反冲洗排水经排水池预沉，上清液回用或排放，底部污泥水与沉淀池排泥水一起浓缩处理;当水线工艺采用气浮工艺时，由于气浮池排泥水中污泥颗粒密度相对较低，所以不易重力沉降浓缩，此时应采用与水线气浮相匹配的气浮浓缩池。排泥水處理工艺的不断改进和完善，必然要求排泥水处理设备的进一步完善和更新，排泥水处理设备的选择和使用，要根据具体的工艺过程，全面分析、综合协调最终确定。排泥水处理设备应保证性能、构造及工作可靠，智能化、自动化程度高，运行管理方便、安全，合理选择材质注重环保，节能降耗、节约成本。

3.3选用高效浓缩设备和池型

在整个排泥水处理工艺中，排泥水浓缩是关键，浓缩技术的革新是排泥水工艺发展的标志，高效浓缩技术的研究与开发、浓缩工艺的改进，是排泥水处理工艺的发展方向。高效浓缩技术一般都具有较高的沉淀速度，是一种结构紧凑的沉淀池，占地面积少，减少了土建造价，且底泥含固率高，符合节能减排理念。

3.4完善排泥水处理系统建设

净水厂的污泥浓缩池排出含固率为3%～4%的浓缩污泥，一般直接被输至污泥脱水机房进行机械脱水。1998年建成投产的上海闵行一水厂的排泥水处理系统，首次在污泥浓缩池和污泥离心脱水机房之间设置了1座起调节匀化浓缩污泥作用的污泥调蓄均衡池。污泥脱水机械为维持较高的机械运行功效和出泥含固率，要求进脱水机的浓缩污泥含固率能保持稳定。设置适当池容积的污泥调蓄均衡池能满足这种要求，特别是对供水规模较大或使用周期性间歇运作的板框压滤污泥脱水机的水厂更适用。以北京第九水厂为例，在2010年完工的改造设计中在脱水机房前增设了污泥平衡池，优化排泥水系统运行。

3.5逐步推广净水污泥再生利用

目前国内现有净水厂污泥处置方式均为外运填埋，由于水厂排放污泥的处理费用高昂，处置场地有限，因此把排放污泥作为资源再生利用，变废为宝将成为未来污泥处置的发展方向。应积极借鉴日本、台湾、欧美等地区污泥再生利用的先进经验，结合国内各水厂污泥的特性，从降低成本、资源的充分利用和环境保护等方面进行综合考虑，积极开发污泥的再生利用技术。

3.6安全回用

排泥水是实施综合节水的关键排泥水安全回用是综合节水技术又一个关键。应综合考虑原水水质特征和水厂净水工艺，对排泥水回用水质和回用工艺进行安全性评价，主要包括微生物及泥线化学药剂对回用水质的影响;分析排泥水水质、水量以及回用工艺，研究和开发回用生产运行控制技术，降低排泥水回用对供水系统的影响;研究水厂排泥水深度处理技术，进行技术经济分析，开发适合净水厂排泥水安全回用处理的适用技术，提出安全回用的保障措施，建设节水型的排泥水处理系统。

结束语

净水厂污泥对环境的危害性已不容忽视，排泥水处理问题也引起了广泛关注，诸多早期建设缺少排泥水处理系统的老水厂也在逐步进行改造。工程设计中具体选择何种污泥处理方式，需结合不同水厂排泥水特点，综合分析比较后确定

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