一、概述

該水廠三水區(qū)“村村通”重點供水工程, 是進一步確保三水區(qū)安全優(yōu)質(zhì)供水、促進社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重點工程，首期工程供水能力為30萬噸/天，遠期供水能力為60萬噸/天。項目以北江為水源，位于三水區(qū)蘆苞鎮(zhèn)劉寨村委會新譚村，供水服務(wù)區(qū)域為三水區(qū)中北部區(qū)域，供水范圍涵蓋樂平鎮(zhèn)（三水中心科技工業(yè)園）、蘆苞鎮(zhèn)、大塘鎮(zhèn)以及逕口經(jīng)濟區(qū)四個鎮(zhèn)（區(qū)）約526平方公里，受惠人口達36.5萬人。自來水廠生產(chǎn)廢水主要來自絮凝沉淀池的排泥水,按制水規(guī)模的2%計算,為6300m3/d。均粒濾料V型濾池，沖洗一格時排水量約310m3（按沖洗過程及沖洗強度計算），共計20格，按每天沖洗一次計算，日排沖洗水量6200m3。全廠排水量合計6300+6200=12500m3/d，約占制水規(guī)模的3.97%。生產(chǎn)廢水中含有大量來自原水的污染物，生產(chǎn)廢水直接排放，會對地表水體造成污染。實施排泥水處理，首先必須確定合理的污泥量，因為污泥量的確定直接影響整個排泥水處理工程的設(shè)計規(guī)模，從而影響到設(shè)備配置和投資規(guī)模。自來水廠的污泥量受多種因素影響，包括原水水質(zhì)、水處理藥劑投加量、采用的凈水工藝和排泥的方式等。

二、干污泥產(chǎn)量確定. 計算法 根據(jù)投加混凝劑在混凝過程中的化學反應(yīng)、原水中懸浮固體對污泥量的貢獻及其它污泥成份的來源，可以近似地計算出干污泥的產(chǎn)量。當硫酸鋁用作混凝劑時，化學反應(yīng)可簡化為： Al2(SO4)3?14H2O+6HCO3-=2Al(OH)3+6CO2+14H2O+3SO2……（1） 由式(1)可知，氫氧化鋁是形成污泥的主要產(chǎn)物。根據(jù)方程式的計量關(guān)系，投加1mg/L的Al2(SO4)3?14H2O大約會產(chǎn)生0.26mg/L的氫氧化鋁沉淀物。原水中的懸浮物因為在混凝過程中不發(fā)生化學變化，它將產(chǎn)生相同重量的干污泥。其它水處理中的添加物，如高分子絮凝劑或粉末活性炭，也可認為以1∶1的比例產(chǎn)生污泥。根據(jù)以上分析，可以建立干污泥量的計算公式。同樣的分析也適用于鐵鹽作混凝劑的凈水工藝。 日本水道協(xié)會[1]推薦采用(2)式計算干污泥量：S=Q(TE1+CE2)×10-6……（2） 式中S–干污泥量，t/d；Q–自來水廠凈水量，m3/d；T–原水濁度，NTU；E1–原水濁度與SS的換算率；C–鋁鹽混凝劑投加量（以Al2O3計），mg/L；E2–鋁鹽混凝劑（以Al2O3計）換算成干污泥量的系數(shù)，取1.53。 . 干污泥量計算（1）設(shè)計水量：Q近=30萬m3/d×1.05=31.5×104m3/dQ遠=60萬m3/d×1.05=63×104m3/d（2）設(shè)計濁度T取保證率90%時濁度80NTU作為設(shè)計濁度T（3）原水濁度與懸浮物換算系數(shù)：E1=SS/NTU=1.1（4）藥劑投加量：參考三水石塘水廠情況（同以北江為水源），設(shè)計采用液體聚合氯化鋁，最大投加量C=42×4%（Al2O3含量約4%）=1.68mg/L（5）干污泥量：S近=(TE1+CE2)×Q×10-6 = (80×1.1+1.68×1.53)×31.5×104×10-6 =28.5t/dS遠=28.5×2=57t/d。

三、污泥脫水處理方法的確定污泥脫水階段是整個排泥水處理工程的核心部分，其主要目的是進一步去除濃縮污泥中的水分，得到具有穩(wěn)定固體形狀的污泥泥餅，供最終合理處置或綜合再利用。一般而言，為滿足脫水污泥在運輸途中不滴水的要求，脫水污泥的含固率應(yīng)達到25％以上。

3. 1 污泥脫水處理方法的比較目前，國內(nèi)外采用最多的三種機械脫水方法是帶式壓濾、板框壓濾和離心機。（1）帶式壓濾帶式壓濾機是由上下兩條張緊的濾帶夾著污泥層，從一連串按規(guī)律排列的輥壓筒中呈“S”型彎曲經(jīng)過，靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力或剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固率較高的泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。帶式壓濾脫水機的處理能力取決于脫水機的帶速和濾帶張力以及污泥的脫水性能，而帶速張力又取決于所要求的脫水效果。如果進泥量太大或固體負荷太高，將降低脫水效果。國產(chǎn)帶式水機處理能力一般較小，污泥固體負荷僅為150～250mg/m?h，進口優(yōu)質(zhì)帶式脫水機處理能力可達250～400kg/m?h。（2）板框壓濾Plate and frame filter press是間隙操作的加壓過濾設(shè)備，廣泛用于制糖、制藥、化工、染料、冶金、洗煤、食品和水處理等部門，以過濾形式進行固體與液體的分離。它是對物料適應(yīng)性較廣的一種大、中型分離機械設(shè)備。自動板框壓濾機過濾機構(gòu)由濾板壓縮板、橡膠隔膜等組成。濾板采用增強聚丙烯模壓而成，強度高、重量輕。機架全部為高強度的鋼焊接件，采用液壓裝置作為壓緊、松動濾板的動力機構(gòu)，并用電接點壓力表自動保壓。用電氣系統(tǒng)控制自動拉板，通過控制板上的按鈕，實現(xiàn)所需動作，其中配備有多種安全裝置，確保操作人員安全。板框壓濾機具有以下特點：濾餅雙向交叉洗滌功能，有用濾餅或濾液回收率高；振打與濾布曲張機構(gòu)相結(jié)合，卸料干凈利落；拉板機械液壓傳動，動作靈活、穩(wěn)定可靠；下藏式濾布自動清洗機構(gòu)配備專利噴嘴組件，清洗更徹底；PLC全自動控制，可實現(xiàn)固液分離操作的全自動程序控制，雙向中間進料，污泥迅速充滿濾室，縮短進料時間；回轉(zhuǎn)式集液盤，結(jié)構(gòu)新穎。板框壓濾機對進泥含固率要求較低，一般為2%~3%即可；而出泥含固率高于帶式壓濾機和離心脫水機；運行過程是周期性地泵入污泥壓濾和脫除泥餅的間歇過程；根據(jù)濾板堵塞情況，一定的運行周期后沖洗濾布一次，個別濾板或橡膠隔膜損壞后易及時更換，較快恢復(fù)正常運行，設(shè)備體形龐大，但噪聲較小，電耗較低。（3）離心機臥螺離心式污泥脫水機組是包括主機和輔助設(shè)備在內(nèi)的一整套機組。機組為全封閉結(jié)構(gòu)，無泄漏，可24小時連續(xù)運行；主要結(jié)構(gòu)特點有：采用較大的長徑比，延長了物料的停留時間，提高了固形物的去除率；采用獨特的螺旋結(jié)構(gòu)，增強了螺旋對泥餅的擠壓力度，提高了泥餅的含固率；采用先進的動平衡技術(shù)，減小振動；采用獨特的差轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)技術(shù)，增大了螺旋卸料扭矩和負載能力。離心機設(shè)備效率高，占地小，機房環(huán)境清潔，整套機組采用先進的自動化集成控制技術(shù)，轉(zhuǎn)速和差轉(zhuǎn)速無級可調(diào)，具有安全保護和自動報警裝置，運行穩(wěn)定可靠，主要缺點是噪聲大，電耗稍高，旋轉(zhuǎn)葉片等部件要求耐磨性強，制造材質(zhì)和加工精度要求嚴格，價格稍貴。（4）污泥脫水設(shè)備選型上述三類污泥脫水設(shè)備各有優(yōu)缺點，選型時應(yīng)結(jié)合工程規(guī)模、場地條件、管理水平、資金條件等實際情況，主要從設(shè)備運行可靠性、系統(tǒng)自動化程度、污泥脫水效果，建設(shè)投資和處理成本等方面綜合考慮進行合理選型。根據(jù)我司近幾年污泥脫水設(shè)備的使用情況，綜合比較詳見表1。

綜上所述，離心脫水機自動化程度高、工藝密閉性強、可連續(xù)運行、管理方便、運行方式靈活、而且出泥量大、占地面積小、出泥含固率較高、污泥回收率高以及反沖洗水量較少等。此外，我國大多數(shù)水廠均取用江河等地表水為原水，其污泥中無機成分含量較高，無明顯的親水性，推薦采用離心機脫水的處理方法。

3. 2 污泥脫水設(shè)備選型計算

3.2.1 濃縮后需脫水的污泥量根據(jù)初設(shè)中選定的參數(shù)，采用重力濃縮池，濃縮后污泥含水率99.5-97.5%，而離心脫水機進機含固率不宜小于3%，故取濃縮后污泥含固率為3%計算，需脫水污泥量為：Q近=28.5/3%=950m3/dQ遠=57/3%=950m3/d=1900m3/d3.2.2 設(shè)備選型離心機按每天運行16個小時計，則近期選用兩臺（1用1備），單臺處理量60m3/h遠期增加1臺同規(guī)格脫水機，2用1備，每天運行16h低濁度時運行工況作校核根據(jù)石塘水廠2004年1月~2008年12月的源水渾濁度匯總表，一年中會有幾個月的月平均濁度在20NTU以下，2007年2月月平均濁度的甚至為8.24NTU。以此進行計算：S近=(TE1+CE2)×Q×10-6 = (8.24×1.1+1.68×1.53)×31.5×104×10-6 =3.66t/d濃縮后需脫水的污泥量Q近=3.66/3%=122m3/d按現(xiàn)設(shè)計離心機最低處理量60m3/h計算近期每日運行時間：t=122/60=2.0h可見低濁度時，若離心機每日運行，時間較短，不利于離心機的運行。實際運行可能要幾天才開一次機，這樣設(shè)備的閑置率就會比較高。

四、結(jié)論（1）在廢水處理流程中，土建工程包括各處理構(gòu)筑物的池體、污泥脫水機房和管道施工等均已在實踐中得到了完善，所以，主要污泥脫水設(shè)備選型就成了整個工程投資的決定因素。由于它們同時是決定工藝處理性能的關(guān)鍵節(jié)點，因此主要設(shè)備的合理選型顯得尤為關(guān)鍵。（2）考慮到原水濁度波動對離心機運行有較大的影響，建議考慮離心機的大小搭配，或增加臺數(shù)減小單臺的處理量。（3）根據(jù)水廠每天的處理水量、原水平均濁度及當天的混凝劑投加量，可以計算出每天的干污泥產(chǎn)量。然后對一定時間內(nèi)日干污泥產(chǎn)量進行統(tǒng)計分析，就可以得到：平均每天的干污泥產(chǎn)量；最高日的干污泥產(chǎn)量；出現(xiàn)概率最高的干污泥產(chǎn)量范圍。

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