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[摘 要]水是人类赖以生存和从事生产不可缺少的资源。随着人口增长，经济发展及人类生活水平的提高，人类对水的需求日益增长。与此同时，水资源又是一种有限的，而且是不可替代的宝贵资源。自来水厂排泥水若不经处理就排人江河湖泊等水体，不仅会成为水体的污染源，还会淤积抬高河床。我国排泥水处理尚处于起步阶段，已建成的部分排泥水处理项目还存在着些许问题。因此，本文将对自来水厂排泥水处理的若干问题进行分析。
[关键词]自来水厂；排泥水处理；问题
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0361-01
1 自来水厂排泥水处理技术若干问题分析
1.1 自来水厂排泥水处理工程设计规模如何合理取值问题
自来水厂排泥水处理工程设计工作中，除了必须切实掌握水厂的混凝沉淀池排泥水日产水量、滤池冲洗废水的日产量和单格滤池一次冲洗废水量外，更重要的是必须对水厂污泥干固体日产量设计规模进行合理取值，它直接影响污泥脱水机械等的选型配置、有关设备和构筑物的配备和设计，直接影响整个排泥水处理和污泥处置的工程投资和今后工程正常合理运行的可能性。自来水厂排泥水中的污泥干固体含量，由净水过程中截留去除的原水中泥沙、腐殖质、藻类等悬浮杂质和水厂投加的混凝剂、助凝剂等二部分组成，前者占主要比重。建议在日常检测原水浊度NTU值的同时，进行一些原水悬浮固体SS值的对比检测，提前作好这项影响工程设备规模的前期准备工作。
1.2 平流沉淀的排泥手段
许多自来水厂中平流式沉淀池的机械排泥，大都是运用对吸泥机进行定时启动和沿池长全程吸除池底积泥的全自动排泥手段。由于平流沉淀池的池底沉泥主要集中在絮凝池前端的1/3池长范围，因此由沉淀池后端的2/3池长范围排出的泥水往往含固率很低，导致水厂平流沉淀池的排泥水量较多。建议将机械排泥方式改为按池底积泥规律实行智能化自动分段排泥的方式。首先，在离池底相对高度的吸泥机下端处，将超声波污泥界面监测仪安装好，当池底积泥在沉淀池前端到达相应厚度的时候，则超声波污泥界面监测仪自动将吸泥机开启，使其进行吸除任务；其次，由于积泥在沉淀池后端存在较少，则可以将其设定成先对前端进行反复吸泥，吸泥工作持续两到三次，然后在沿着整个沉淀池，进行总体排泥工作。这样实施智能化自动分段排泥的方法，能够在很大程度上让排泥水量、节水、节能得到减少，同时还能够让排泥水调节池和浓缩池等基建和运行费用得到一定程度降低。在设定智能化排泥中前段池底积泥厚度的过程中，应该重点对积泥由于过长时间而造成池底泥质腐烂和对沉淀池水质造成影响问题进行防范，并以此为排泥的基础和原则。
1.3 浓缩池类型和构造
连续流重力式排泥水浓缩池有多种不同池型和构造形式，分为一般的排泥水浓缩池和设有斜板的排泥水浓缩池两类，后者可有效提高浓缩过程中的固体通量，从而显著减小浓缩池面积。由于自来水厂的污泥与污水厂的污泥在有机成分的比例、污泥组成、污泥密度和性质等方面均有根本区别，因此这两类污泥浓縮池的固体通量和固形物在浓缩池中的平均停留时间等设计参数应迥然不同。由于原水中悬浮杂质的颗粒组成分布和水中藻类含量等不同，也影响排泥水中的固体颗粒沉速和固液分离性能等，因此在设计不同水源水的水厂排泥水浓缩池的面积之前，一般应进行合适的沉淀池排泥水静态沉降试验，甚至动态沉降试验，以取得较确切的浓缩池固体通量等设计参数。水厂排泥水在浓缩池中的颗粒沉降是具有一定絮凝作用的拥挤沉降过程，排泥水应从浓缩池液面以下一定深度进入池中进行浓缩。斜板浓缩池不能采用下向流方式进行固液分离，而要用侧向流与上向流相结合的方式进行排泥水的固液分离之浓缩过程。为了有效促进浓缩池中污泥颗粒之间的均匀絮凝，浓缩池下部应设置与池底刮泥装置组装在一起的能缓慢搅拌污泥的直杆搅拌装置。
1.4 污泥平衡池进泥口设计
为了设置一个在线式污泥固体浓度监测计来测定浓缩池排泥的含固率，在污泥平衡池的进泥槽内设置了堰板，来贮存来自浓缩池的浓缩泥，在线式污泥固体浓度计就设置在进泥槽中以测定浓缩池排泥的固体浓度。但实际应用表明，这一设计存在缺陷。由于此进泥槽内的污泥不能够排空，每次浓缩池排泥后，进泥槽都会淤积污泥。这样进泥槽的污泥将会达到很高的浓度.设置在这里的在线式污泥浓度测定仪被埋在高浓度的淤泥中，基本不能够正常工作。在夏天水份蒸发量大的时候，如果平衡池停止进泥，此小池内污泥就会出现水份被蒸干的情况，会导致进泥管（即浓缩池排泥管）口被晒干的污泥严重堵塞而不能正常工作。目前关于此问题的解决方案是用闸板阀来代替堰板，可控制阀门开启度以达到进泥流量略大于阀板下过流量，既可以使浓度计正常工作，又不会有污泥淤积。也可以在进泥时关闭阀门，停役时开启阀门放空。同样的设计也可运用于污泥脱水的分离水浊度监测。
1.5 聚丙烯酰胺的合理选择
为了改善自来水厂污泥的脱水性能，浓缩污泥进行污泥机械脱水前一般应均匀加入适量的有机高分子聚合物如聚丙烯酰胺（PAM）来降低污泥比阻，使其易于脱水。聚丙烯酰胺有阴离子型、阳离子型和非离子型三类，应从技术和经济方面综合衡量，通过试验筛选适合的PAM类型和品牌。自来水厂的污泥以泥砂等无机成分的胶粒为主，且在水厂净水过程中已加过铝盐或铁盐混凝剂，胶粒zeta电位负电性明显降低，加入适量PAM主要促使泥粒间架桥絮凝和降低污泥比阻。实验室小试和水厂生产性试验均证实：阴离子型PAM于我公司排泥水水质脱泥效果更好，同时，阳离子型PAM的价格一般比阴离子型PAM高，因此宜阴离子型PAM。
1.6 污泥调节及脱水方法的选择
自来水厂排泥水处理还可在污泥脱水前需进行预处理，即污泥调节。污泥调节有两种直接目的，一是为改善污泥性质和污泥脱水的性能，可使污泥更快、更容易地脱水；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，如投加石灰调节、真空过滤机采用的硅藻土预涂等。污泥调节大体上可分为物理调节和化学调节两大类，物理调节分为加热调节、冰冻一解冻调节和硅藻土预涂调节，化学调节可以分为加酸调节、加碱调节、石灰调节、无机或有机高分子絮凝剂调节等。选择合适的脱水工艺，需要考虑的因素很多，包括污泥的性质、前处理方法、水厂规模及周边环境条件、各种污泥脱水设备的性能，投资及维护费用等，当然还包括考虑环境因素。
1.7 泥饼的含固率
对于污泥脱水后泥饼含固率的目标值，其实并非越高越好。脱水泥饼含固率越高，脱水的成本也会越高。不同的泥饼处置方法对泥饼含固率有不同的要求，比如用于卫生填埋或用作垃圾填埋场覆土对含固率要求就较高，但还应考虑到最终处置前的自然干化因素，并不需要直接达到较高的含固率。而较低含固率的泥饼又具有一定的粘性，不利于脱水机械以及泥饼输送机的运行。因此，对于含固率的目标值的确定还是要以满足脱水机械及输送机性能的要求为主。
2 结语
综上所述，自来水厂排泥水中存在大量的悬浮物，这些悬浮物包含了胶体颗粒、泥砂、细菌、藻类以及处理过程中所添加的各种混凝剂所产生的氢氧化物沉淀等诸多添加物，如不对其进行处理，会对排放的河道造成污染。因此，做好自来水厂排泥水处理技术工作就显得尤为重要。根据市水务局的要求，我公司也已逐步对下属各水厂进行污泥脱水机房增设及相关改造工程。我们将在今后使用排泥水各项技术的同时，不断研究和改进，让这种环保技术的作用得到更好的发挥。
参考文献
[1] 吴胜华，葛能强，周平.自来水厂排泥水处理零排放技术[J].中国给水排水，2015（18）：119-122.
[2] 水厂排泥水的控制和处理[J].杨燕华，周夏海，朱先富.中国给水排水.2014（18）.
[关键词]自来水厂；排泥水处理；问题
中图分类号：TU992.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0361-01
1 自来水厂排泥水处理技术若干问题分析
1.1 自来水厂排泥水处理工程设计规模如何合理取值问题
自来水厂排泥水处理工程设计工作中，除了必须切实掌握水厂的混凝沉淀池排泥水日产水量、滤池冲洗废水的日产量和单格滤池一次冲洗废水量外，更重要的是必须对水厂污泥干固体日产量设计规模进行合理取值，它直接影响污泥脱水机械等的选型配置、有关设备和构筑物的配备和设计，直接影响整个排泥水处理和污泥处置的工程投资和今后工程正常合理运行的可能性。自来水厂排泥水中的污泥干固体含量，由净水过程中截留去除的原水中泥沙、腐殖质、藻类等悬浮杂质和水厂投加的混凝剂、助凝剂等二部分组成，前者占主要比重。建议在日常检测原水浊度NTU值的同时，进行一些原水悬浮固体SS值的对比检测，提前作好这项影响工程设备规模的前期准备工作。
1.2 平流沉淀的排泥手段
许多自来水厂中平流式沉淀池的机械排泥，大都是运用对吸泥机进行定时启动和沿池长全程吸除池底积泥的全自动排泥手段。由于平流沉淀池的池底沉泥主要集中在絮凝池前端的1/3池长范围，因此由沉淀池后端的2/3池长范围排出的泥水往往含固率很低，导致水厂平流沉淀池的排泥水量较多。建议将机械排泥方式改为按池底积泥规律实行智能化自动分段排泥的方式。首先，在离池底相对高度的吸泥机下端处，将超声波污泥界面监测仪安装好，当池底积泥在沉淀池前端到达相应厚度的时候，则超声波污泥界面监测仪自动将吸泥机开启，使其进行吸除任务；其次，由于积泥在沉淀池后端存在较少，则可以将其设定成先对前端进行反复吸泥，吸泥工作持续两到三次，然后在沿着整个沉淀池，进行总体排泥工作。这样实施智能化自动分段排泥的方法，能够在很大程度上让排泥水量、节水、节能得到减少，同时还能够让排泥水调节池和浓缩池等基建和运行费用得到一定程度降低。在设定智能化排泥中前段池底积泥厚度的过程中，应该重点对积泥由于过长时间而造成池底泥质腐烂和对沉淀池水质造成影响问题进行防范，并以此为排泥的基础和原则。
1.3 浓缩池类型和构造
连续流重力式排泥水浓缩池有多种不同池型和构造形式，分为一般的排泥水浓缩池和设有斜板的排泥水浓缩池两类，后者可有效提高浓缩过程中的固体通量，从而显著减小浓缩池面积。由于自来水厂的污泥与污水厂的污泥在有机成分的比例、污泥组成、污泥密度和性质等方面均有根本区别，因此这两类污泥浓縮池的固体通量和固形物在浓缩池中的平均停留时间等设计参数应迥然不同。由于原水中悬浮杂质的颗粒组成分布和水中藻类含量等不同，也影响排泥水中的固体颗粒沉速和固液分离性能等，因此在设计不同水源水的水厂排泥水浓缩池的面积之前，一般应进行合适的沉淀池排泥水静态沉降试验，甚至动态沉降试验，以取得较确切的浓缩池固体通量等设计参数。水厂排泥水在浓缩池中的颗粒沉降是具有一定絮凝作用的拥挤沉降过程，排泥水应从浓缩池液面以下一定深度进入池中进行浓缩。斜板浓缩池不能采用下向流方式进行固液分离，而要用侧向流与上向流相结合的方式进行排泥水的固液分离之浓缩过程。为了有效促进浓缩池中污泥颗粒之间的均匀絮凝，浓缩池下部应设置与池底刮泥装置组装在一起的能缓慢搅拌污泥的直杆搅拌装置。
1.4 污泥平衡池进泥口设计
为了设置一个在线式污泥固体浓度监测计来测定浓缩池排泥的含固率，在污泥平衡池的进泥槽内设置了堰板，来贮存来自浓缩池的浓缩泥，在线式污泥固体浓度计就设置在进泥槽中以测定浓缩池排泥的固体浓度。但实际应用表明，这一设计存在缺陷。由于此进泥槽内的污泥不能够排空，每次浓缩池排泥后，进泥槽都会淤积污泥。这样进泥槽的污泥将会达到很高的浓度.设置在这里的在线式污泥浓度测定仪被埋在高浓度的淤泥中，基本不能够正常工作。在夏天水份蒸发量大的时候，如果平衡池停止进泥，此小池内污泥就会出现水份被蒸干的情况，会导致进泥管（即浓缩池排泥管）口被晒干的污泥严重堵塞而不能正常工作。目前关于此问题的解决方案是用闸板阀来代替堰板，可控制阀门开启度以达到进泥流量略大于阀板下过流量，既可以使浓度计正常工作，又不会有污泥淤积。也可以在进泥时关闭阀门，停役时开启阀门放空。同样的设计也可运用于污泥脱水的分离水浊度监测。
1.5 聚丙烯酰胺的合理选择
为了改善自来水厂污泥的脱水性能，浓缩污泥进行污泥机械脱水前一般应均匀加入适量的有机高分子聚合物如聚丙烯酰胺（PAM）来降低污泥比阻，使其易于脱水。聚丙烯酰胺有阴离子型、阳离子型和非离子型三类，应从技术和经济方面综合衡量，通过试验筛选适合的PAM类型和品牌。自来水厂的污泥以泥砂等无机成分的胶粒为主，且在水厂净水过程中已加过铝盐或铁盐混凝剂，胶粒zeta电位负电性明显降低，加入适量PAM主要促使泥粒间架桥絮凝和降低污泥比阻。实验室小试和水厂生产性试验均证实：阴离子型PAM于我公司排泥水水质脱泥效果更好，同时，阳离子型PAM的价格一般比阴离子型PAM高，因此宜阴离子型PAM。
1.6 污泥调节及脱水方法的选择
自来水厂排泥水处理还可在污泥脱水前需进行预处理，即污泥调节。污泥调节有两种直接目的，一是为改善污泥性质和污泥脱水的性能，可使污泥更快、更容易地脱水；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，如投加石灰调节、真空过滤机采用的硅藻土预涂等。污泥调节大体上可分为物理调节和化学调节两大类，物理调节分为加热调节、冰冻一解冻调节和硅藻土预涂调节，化学调节可以分为加酸调节、加碱调节、石灰调节、无机或有机高分子絮凝剂调节等。选择合适的脱水工艺，需要考虑的因素很多，包括污泥的性质、前处理方法、水厂规模及周边环境条件、各种污泥脱水设备的性能，投资及维护费用等，当然还包括考虑环境因素。
1.7 泥饼的含固率
对于污泥脱水后泥饼含固率的目标值，其实并非越高越好。脱水泥饼含固率越高，脱水的成本也会越高。不同的泥饼处置方法对泥饼含固率有不同的要求，比如用于卫生填埋或用作垃圾填埋场覆土对含固率要求就较高，但还应考虑到最终处置前的自然干化因素，并不需要直接达到较高的含固率。而较低含固率的泥饼又具有一定的粘性，不利于脱水机械以及泥饼输送机的运行。因此，对于含固率的目标值的确定还是要以满足脱水机械及输送机性能的要求为主。
2 结语
综上所述，自来水厂排泥水中存在大量的悬浮物，这些悬浮物包含了胶体颗粒、泥砂、细菌、藻类以及处理过程中所添加的各种混凝剂所产生的氢氧化物沉淀等诸多添加物，如不对其进行处理，会对排放的河道造成污染。因此，做好自来水厂排泥水处理技术工作就显得尤为重要。根据市水务局的要求，我公司也已逐步对下属各水厂进行污泥脱水机房增设及相关改造工程。我们将在今后使用排泥水各项技术的同时，不断研究和改进，让这种环保技术的作用得到更好的发挥。
参考文献
[1] 吴胜华，葛能强，周平.自来水厂排泥水处理零排放技术[J].中国给水排水，2015（18）：119-122.
[2] 水厂排泥水的控制和处理[J].杨燕华，周夏海，朱先富.中国给水排水.2014（18）.