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凈水廠排泥水通常包括沉淀池(廓清池)排泥水、氣浮池濾渣和濾池反沖洗廢水。排泥水如不經(jīng)過(guò)處置就直接排入江河湖泊等水體,不只成為水體的重要污染源,造成水質(zhì)降落,還可能淤積河道,影響行洪。依據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50013—2018)請(qǐng)求,凈水廠排泥水必需處置達(dá)標(biāo)后才干外排。
黃家凈水廠位于沈陽(yáng)市北部,該水廠一期設(shè)計(jì)范圍為5×104m3/d,二期設(shè)計(jì)范圍為5×104m3/d,該水廠原水取自地下水,采用跌水曝氣和除鐵除錳濾池處置工藝,反沖洗水中含有大量鐵錳氧化物,如不經(jīng)處置直接排放將對(duì)水體形成污染。該水廠建成處置才能4000m3/d的反沖洗工業(yè)廢水處理設(shè)備。處置設(shè)備包括調(diào)理池、絮凝沉淀池、污泥濃縮池、污泥脫水車間等構(gòu)筑物。從實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)看,其工藝道路根本合理。
但絮凝池、沉淀池經(jīng)常呈現(xiàn)排泥不暢的問(wèn)題,設(shè)備檢修頻繁,人工維護(hù)工作量較大。而全部處置單元均為一組,因而設(shè)備維護(hù)時(shí),反洗水只能直接外排,不契合環(huán)保請(qǐng)求。同時(shí),凈水廠現(xiàn)有處置范圍已超越一期設(shè)計(jì)才能并逐步增加,現(xiàn)有反沖洗污水處置設(shè)備的處置才能將無(wú)法滿足請(qǐng)求。為此,本計(jì)劃擬對(duì)現(xiàn)有反沖洗污水處置設(shè)備實(shí)行改擴(kuò)建,以保證處置設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),反沖洗水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,且處置才能與凈水廠二期處置才能相匹配。
一、現(xiàn)狀存在的問(wèn)題
1.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀
依據(jù)甲方提供材料,一期除鐵濾池及除錳濾池各分紅雙排十格,共20格,二期濾池與一期相同,共計(jì)40格。濾池每格面積為7.5m×6.2m,現(xiàn)狀運(yùn)轉(zhuǎn)工況為:每格沖洗需求水量為200m3,除鐵濾池沖洗周期為24h,每天沖洗12格;除錳濾池沖洗周期為3~4天。前端設(shè)有2座調(diào)理池,每座容積為400m3,后端濃縮池及污泥脫水污泥處置系統(tǒng)應(yīng)用一期原有構(gòu)筑物,該局部滿足一期及二期設(shè)計(jì)范圍請(qǐng)求?,F(xiàn)有反沖洗水處置系統(tǒng)中混合及絮凝沉淀局部設(shè)計(jì)水量為4000t/d,該設(shè)計(jì)流量是依據(jù)一期污水處置范圍5×104m3/d配套建立的,現(xiàn)狀水廠實(shí)踐處置水量約為6×104m3/d,暫時(shí)滿足反沖洗水處置才能請(qǐng)求。
1.2 設(shè)備存在問(wèn)題
現(xiàn)有范圍4000m3/d的反沖洗污水處置系統(tǒng)是針對(duì)原一期處置范圍實(shí)行配套設(shè)計(jì)的,隨著城市開展,水廠處置水量增加,該反沖洗系統(tǒng)將不能滿足一期及二期滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)范圍請(qǐng)求。
設(shè)備只要一組,設(shè)備檢修時(shí)反沖洗水直接排放不達(dá)標(biāo)。反響池沉泥、沉淀池排泥不能正常工作,所以需求經(jīng)常維護(hù)。除鐵除錳反洗水污泥性質(zhì)不同于通常絮凝污泥和生化污泥,以鐵錳氧化沉淀物為主,宜沉淀,但活動(dòng)性差,重力排泥效果不好。沉淀池排泥斗、排泥管存在一定問(wèn)題,需求恰當(dāng)改造。
二、水量水質(zhì)剖析研討
2.1 水量
依據(jù)甲方提供材料,一期除鐵濾池及除錳濾池各分紅雙排十格,共20格,二期濾池與一期相同,共計(jì)40格。濾池每格面積為7.5m×6.2m,現(xiàn)狀運(yùn)轉(zhuǎn)工況為:每格沖洗需求水量為200m3,濾池全部沖洗時(shí)對(duì)應(yīng)的處置范圍為8000m3/d。
2.2 水質(zhì)
一期反沖洗水處置設(shè)計(jì)計(jì)劃提供水質(zhì)材料如表1所示。
三、工藝應(yīng)用選擇
以地表水為水源的凈水廠濾池反沖洗水通常與水廠沉淀池(廓清池)排泥水一同處置,總固體含量通常堅(jiān)持在0.1%~2.0%,以無(wú)機(jī)顆粒和泥沙為主,還包含局部有機(jī)物,主要來(lái)源于原水中的色度、浮游生物等。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)排泥水處置的主要方式是實(shí)行水量調(diào)理、濃縮和脫水。因沉淀池排泥水含固率較高,通常可經(jīng)過(guò)重力濃縮將污泥濃度控制在3%左右,然后實(shí)行機(jī)械脫水。而濾池反沖洗程度均含固率低于0.03%,通常是將沉淀底泥與沉淀池排泥水一同濃縮脫水,上清液回收。
關(guān)于以地下水為水源、采用除鐵除錳濾池的凈水廠,因凈水工藝沒(méi)有絮凝沉淀單元,排泥水主要是濾池反沖洗水,且反沖洗水的水質(zhì)與地表水水源濾池反沖洗水不同。除鐵除錳濾池反沖洗水富含鐵錳氧化物,有實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,反沖洗初期廢水中含鐵量疾速升高,持續(xù)短時(shí)間后快速降落,反沖洗程度均鐵含量堅(jiān)持在100~400mg/L。關(guān)于除鐵除錳濾池反沖洗水的處置,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有明白的規(guī)則,國(guó)內(nèi)凈水廠也是由于環(huán)保請(qǐng)求的不時(shí)提升,近些年才實(shí)行處置,處置辦法和經(jīng)歷正在不時(shí)理論和積聚。
除鐵除錳濾池反沖洗水依據(jù)實(shí)踐狀況可思索回用或排放,《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50013—2018)請(qǐng)求,凈水廠排泥水處置后排入河道、溝渠等自然水體應(yīng)契合現(xiàn)行國(guó)度規(guī)范《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978—1996)。規(guī)范中對(duì)總錳、色度等指標(biāo)有明白規(guī)則,固然對(duì)總鐵沒(méi)有提出請(qǐng)求,但含鐵量很高的反沖洗水對(duì)排放水體存在一定的污染,因而中央生態(tài)環(huán)境部門通常規(guī)則了排放請(qǐng)求。為到達(dá)環(huán)保請(qǐng)求,有效處置鐵除錳濾池反沖洗水,首先去除鐵錳。反沖洗水中的鐵錳以難溶于水的氫氧化物為主,因而去除的有效手腕就是沉淀,沉淀是指在重力作用下懸浮固體從水中別離的過(guò)程,是一種物理手腕,簡(jiǎn)單易行,效果良好,是水處置和污水處置中的常用技術(shù)。除鐵除錳反沖洗水靜沉?xí)r間與濃度的關(guān)系如圖1所示。
實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,除鐵除錳反沖洗水具有一定自然沉淀、絮凝的才能,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間自然沉淀,可構(gòu)成較明晰的泥水界面。但自然沉淀時(shí)間長(zhǎng),污泥液面高,上清液含鐵量仍較高,難以到達(dá)環(huán)保請(qǐng)求的排放規(guī)范。經(jīng)過(guò)投加絮凝劑加速沉淀的過(guò)程稱為絮凝沉淀(混凝沉淀),絮凝沉淀的原理是經(jīng)過(guò)絮凝劑和助凝劑的電性中和、吸附架橋等作用,使水中懸浮物失穩(wěn),膠粒物互相凝聚使微粒增大,加速完成泥水別離。相關(guān)實(shí)驗(yàn)及已建凈水廠運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷標(biāo)明,絮凝沉淀對(duì)除鐵除錳濾池反沖洗水的鐵錳、懸浮物都有較高的去除率,完整可到達(dá)排放請(qǐng)求。反沖洗水凈沉實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,其經(jīng)過(guò)16h凈沉后也能夠滿足回用請(qǐng)求。從水廠對(duì)現(xiàn)狀反沖洗廢水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠看出,靜沉10h時(shí)Fe含量顯著降落(堅(jiān)持在5.5~6.0mg/L),錳含量同樣降落明顯(堅(jiān)持在0.5~0.6mg/L),靜沉24h時(shí)鐵含量繼續(xù)降落(堅(jiān)持在1.8~3.0mg/L),錳含量可降至0.35mg/L左右。靜沉10h以上時(shí),效率能到達(dá)75%,靜沉效果較好。
沉淀別離后的污泥應(yīng)實(shí)行脫水處置,由于污泥含水率仍較高,脫水前通常應(yīng)實(shí)行濃縮。濃縮的目的是進(jìn)一步提升污泥的含固率,滿足污泥脫水設(shè)備進(jìn)泥的請(qǐng)求,同時(shí)對(duì)污泥實(shí)行減量,減少后續(xù)處置的范圍和費(fèi)用。
分離目前國(guó)內(nèi)類似凈水廠的實(shí)踐處置經(jīng)歷,本項(xiàng)目采用傳統(tǒng)混凝沉淀過(guò)濾系統(tǒng)實(shí)行處置。現(xiàn)有處置設(shè)備建有2座調(diào)理池,每座容積為400m3,濾池單格反沖洗水量為200m3,依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有調(diào)理池容積滿足請(qǐng)求,因而本計(jì)劃不新建調(diào)理池?,F(xiàn)有絮凝沉淀設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況差,應(yīng)經(jīng)過(guò)設(shè)備廠家實(shí)行恰當(dāng)改良,如采取增加攪拌器、重新布置泥斗、排泥管等改造措施,但由于原有設(shè)備為鋼制,耐腐蝕性差,設(shè)備的壽命較短,原有設(shè)備難以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。絮凝沉淀是反洗水處置的中心單元,為保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,處置效果長(zhǎng)期達(dá)標(biāo),本計(jì)劃擬建處置才能8000m3/d的絮凝池和沉淀池?,F(xiàn)有污泥濃縮池及污泥脫水污泥處置系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好,應(yīng)用一期原有構(gòu)筑物,該局部滿足一期及二期設(shè)計(jì)范圍請(qǐng)求。
四、結(jié)論
經(jīng)過(guò)反沖洗水處置工藝處置后的水質(zhì)理論上能夠到達(dá)《遼寧省污水綜合排放規(guī)范》(DB211627—2008),規(guī)范中規(guī)則色度不高于30,懸浮物不高于20mg/L,反沖洗水處置后的水質(zhì)規(guī)范低于原水水質(zhì),原水鐵含量為6.5~9.5mg/L,錳含量為0.9~1.2mg/L。同時(shí),其滿足建立方對(duì)出水排放的請(qǐng)求,該項(xiàng)目廢水經(jīng)處置后,出水水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。
依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)黃家凈水廠反沖洗廢水處置現(xiàn)狀的調(diào)查研討,水的沉淀性能較差,混凝投藥比例倡議實(shí)行小試、中試,樹立數(shù)學(xué)模型,肯定經(jīng)濟(jì)合理的投藥量。為了提升上清液的出水水質(zhì),能夠?qū)⑦M(jìn)水管從底部進(jìn)入,進(jìn)水時(shí)能夠?qū)⒌撞康某恋淼奈勰鄾_起,加大廢水濃度并且混合平均。沉淀后的上清液依據(jù)實(shí)踐請(qǐng)求排放或是回用,依據(jù)實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)情況肯定處置方式,盡量減少水資源糜費(fèi)。