自来水厂生产废水处理工艺流程的优化及运行控制要求分析

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年3月第7期   作者:孙健
[导读] 我国在加快发展经济的同时,也提高了对环境保护的力度,
        摘要:我国在加快发展经济的同时,也提高了对环境保护的力度,尤其是提出了可持续科学发展观念后,社会各界对自来水厂排泥水处理以及污泥处置问题加大了关注度,这促使我国相关环保部门提高了对自来水厂生产废水的排放和处置的重视度。为此,本文主要对自来水厂排泥处理工艺流程、排泥水处理工艺优化方式以及污泥脱水工艺的运行控制进行分析。
        关键词:自来水厂;废水处理工艺;运行控制要求

        在自来水厂中,其生产的废水大多数是主要来自滤池的反冲洗废水,还有澄清池以及沉淀池的排泥水。自来水厂生产的废水水量,大约占到水厂总制水量的3%到7%左右,如果不经过合理处理直接排放,会对环境造成严重的影响。而对于处理流程工艺,目前是我国许多新建水厂或者扩改建工程中需要重点考虑的问题。希望通过本文的分析可以为相关工作人员提供参考价值。
一、自来水厂排泥处理工艺流程
        自来水厂在设计排泥水处理工艺流程过程中,需要从多方面考虑,比如排泥水的沉降性能如何;在集泥池中的泥水,其浓度与浓缩脱水的需求是否匹配;得到的顶层上清液,是否达到标准后在进行排放;排泥水以及滤池反冲洗废水两个调节池,得到的废水需要达到预浓缩体积的要求。一般情况下可以采取以下几种方式[1]:
        1、可以先经过沉淀池对排泥水进行浓缩处理,而后经过滤池对废水进行反冲洗,实现回收利用或者直接排放。此种处理方法的使用,可以满足废水回收利用的要求,但是经过滤池反冲洗废水的方式回收利用,如果长时间回收利用会因为冲洗力度不足而导致出现金属离子富集等问题,所以建议直接排放处理。
        2、在沉淀池的作用下,先对排泥水进行浓缩处理,而后利用滤池对废水进行反冲洗处理,最后在废水调节池中实施预沉,处于上层的上清液可以直接排放或者回收利用,对于处于底部的污泥水则需要进行浓缩处理。此种方式虽然无法直接通过滤池反冲洗废水达到回收利用的目的,但可以利用预沉后的上清液,实现回用要求。
        3、通过调节池的作用,将沉淀池的排泥水以及滤池反冲洗水进行充分混合回收利用或者直接排放上清液,对底部的污泥水进行浓缩处理。此种处理方式无法满足通过滤池反冲洗废水回用的要求,但可以单独浓缩无法达到脱水机械的要求,所以可以通对与沉淀池排泥水混合浓缩后实现回收利用[2]。
二、自来水厂生产废水处理工艺流程的优化方法分析
        在自来水厂中的污水沉淀池、滤池中,所产生的排泥水以及反冲洗废水,这二者在浓度与沉降性存在本质上的差异。其中沉淀池中的排泥水具有较高的浓度,所以通过控制沉淀池排泥能力的方式,可以有效控制住排泥水含固率,通常情况下可以低于O.6%,如果通过相应的浓缩后会高于3%,当然,这主要指的是浓缩池底部的排泥水,此种优化方法,可以在很大程度上提高污泥脱水机械的运行效率。而在滤池中的反冲洗废水,其平均浓度不高,含固率一般情况是在低于0.1%,当经过一段时间的浓缩后,浓缩池底部排泥浓度一般在百分之一以下,及时在很长时间的浓缩压密下也无法将其控制在百分之二以上,所以不适合直接进行污泥脱水流程。通过上面的叙述,不难发现,此种工艺的优化,可以很大程度上提高反冲洗废水的浓缩效果,同时由于反冲洗废水的浓缩污泥总量少,不会对沉淀池排泥水浓缩产生较大影响,因此,可以达到脱水机械的运行要求[3]。


三、自来水厂生产废水处理工艺的运行控制
        下文主要分析的污泥脱水的运行控制,其中包括了吸泥机的运行控制、调节池的运行控制、污泥浓缩池的运行控制、污泥平衡池的运行控制、上清液回用等方面的要求,下面从设计角度进行了分析:
(一)对于吸泥机的运行控制
        为了有效控制吸泥机的运行,可以使用泵虹吸式吸泥机,同时安装泥位浓度梯度检测仪,实现对泥位梯度变化的检测。此从运行控制下,可以选择吸泥机泵吸还是虹吸的运行方式,在很大程度上可以有效提高排泥浓度。此外,由于沉淀池两端非常容易受到水流的影响,所以这两处的排泥浓度非常高,对于此种情况,建议采用程序控制,并结合泥位梯度检测结果,有针对性的多次往复,最终达到排泥需求[4]。
(二)调节池的运行控制
        由于沉淀池和滤池二者产生的废水不是连续运行,但是废水流量较大,而对于浓缩池的设计,则主要考虑的是处理负荷,属于连续运行的,所以,在控制调节池时,需要解决二者之间的能力差值。可以使用可调节的提升泵,利用提升泵的调节性能,调节运行速度,有效确保回收利用的顶层上清液中的悬浮物含量在设定的标准限制范围之内。
(三)污泥浓缩池的运行控制
        对于污泥浓缩池的设计,则需要满足生产废水的沉降性能以及处理负荷。通常情况下,会将斜板添加到浓缩池固液分离部分,利用此种方法达到提高浓缩效率、节约浓缩池面积的目的。而若想同时满足沉淀池排泥水以及滤池反冲洗废水的浓缩要求,则需要在设计时,实现在两组浓缩池之间切换使用的目的。其中的浓缩池进水管路在设计时,需要考虑到所输出的流量信号、控制进水阀门;而浓缩池内涉及到了泥水分离区浊度信号、液位信号、污泥压密区的浓度信号的输出;建议在排泥管路中使用调流阀,结合排泥管路的污泥浓度,对平衡池内的污泥量进行合理控制,从而促使流入平衡池内的污泥,其浓度可以达到了脱水机械的要求[5]。
(四)污泥平衡池的运行控制
        在自来水厂生产废水处理工艺流程中,污泥平衡池主要目的就是将浓缩后的污泥进行收集,以此来确保脱水机械可以持续运行。其中污泥脱水系统具备的抗冲击能力主要由平衡池的容积决定的,一旦原水浊度在较短时间内递增,那么就会导致产生的浓缩污泥超出了脱水机械的处理能力,平衡池内储存超出的污泥,便于后期处理。对污泥平衡池的运行控制需要全面考虑到浓度信号的输出、液位、搅拌设备和出水阀门的状态控制。
(五)上清液回用
        上清液回用,具体指的就是浓缩池上清液、滤池反冲洗水调节池中的水,这二者的水能否被回收利用。其中滤池反冲洗水调节池中的水,需要全面考虑到金属离子的富集问题、出厂水浊度等常规指标,此外,还需要考虑到隐泡子虫等微生物指标的影响。而浓缩池上清液不仅仅要考虑到这些问题,还应当全面考虑到在增设PAM后对出厂水质多方面影响问题,这提高了对自控检测系统的要求。
结语:
        综上所述,现阶段,我国自来水厂排泥水处理工艺已经基本普遍,为了进一步加强自来水厂排泥水处理工艺水平水平,在设计时,需要全面考虑到原水水质以及水厂具体工艺流程,可以通过不断的试验、研究,最终选定污泥处理的合理工艺流程并进行有效的运行控制。
参考文献:
[1]杨长生.工业银粉生产废水处理工艺路线及参数的确定[J].给水排水,2019,55(12):181-185.
[2]刘强.改良AAO+深度处理工艺应用于乡镇污水处理厂工艺设计[J].科技资讯,2018,16(36):177-178.
[3]徐志红.焦化废水特性及其处理工艺综述[J].中外企业家,2018(21):228-229.
[4]张雪锋. 氧化镁湿法脱硫废水处理工艺流程探讨. 国家火力发电工程技术研究中心:北京中能联创信息咨询有限公司,2017,56(02):192-196.
[5]陈有军,王明,梁再辉,马刚,张素霞.自来水厂回用生产废水的处理工艺对比实验[J].城镇供水,2016(05):112-116.


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