凈水廠在生產(chǎn)飲用水的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多廢水,約占凈水廠生產(chǎn)水量的2%-10%。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及飲用水的需求量不斷增加,凈水廠的規(guī)模和數(shù)量在不斷增加,因此導(dǎo)致產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水的量也不斷增加。排泥水中含有的大量的膠體顆粒、懸浮物、混凝劑以及混凝劑產(chǎn)生的氫氧化物等物質(zhì)。將凈水廠產(chǎn)生的排泥水直接排入到水體后,會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染,對(duì)排泥水的處理不僅對(duì)環(huán)境有所保護(hù),還可以節(jié)約水資源。本研究對(duì)我國(guó)北方某凈水廠的沉淀池排泥水進(jìn)行處理研究。通過(guò)對(duì)該凈水廠的進(jìn)水原水來(lái)源和水質(zhì),以及沉淀池排泥水的水質(zhì)進(jìn)行分析。利用生產(chǎn)廢水水量和污泥量的計(jì)算公式,從而確定排泥水的量和產(chǎn)泥量。對(duì)沉淀池排泥水自然沉降性能進(jìn)行分析,當(dāng)排泥水濃度較高時(shí),沉淀性能較差。采用混凝沉淀的方法,利用多種混凝劑對(duì)沉淀池排泥水進(jìn)行混凝處理,選取最佳的混凝劑為PAM、最佳投加量為10mg/L,PAM在混凝20分鐘后沉淀污泥濃縮率不會(huì)有較大變化。排泥水濃度越低,PAM在相同時(shí)間混凝的沉淀污泥含水率越低。通過(guò)對(duì)排泥水的離心處理,當(dāng)離心轉(zhuǎn)速為4000rmp、離心時(shí)間15分鐘時(shí)時(shí)間最佳。當(dāng)排泥水濃度越高,離心分離的污泥的含水率越高。重力沉降的上清液水質(zhì)稍差,少部分的檢測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)高于國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)標(biāo)準(zhǔn),上清液可與凈水廠進(jìn)水一起混合處理。將自然沉降后的排泥水利用陶瓷膜進(jìn)行處理,在曝氣條件下可以減緩膜堵塞,通過(guò)比較,選取合適開始膜通量持續(xù)運(yùn)行。分析不同的運(yùn)行的狀況對(duì)陶瓷膜的堵塞的情況,確定合適的膜清洗條件。利用各個(gè)最佳條件因素,陶瓷膜處理采用間歇反沖洗法,可將自然沉淀后的排泥水濃縮5倍左右。將陶瓷膜處理后的排泥水再通過(guò)離心作用進(jìn)行處理,濃縮污泥的含固率接近4%。離心分離水出水水質(zhì)稍差,可與凈水廠進(jìn)水一起混合處理。陶瓷膜出水符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)標(biāo)準(zhǔn),可將出水通入濾池一起處理。通過(guò)對(duì)混凝沉降、陶瓷膜處理、重力沉降三種方法對(duì)排泥水預(yù)處理進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,結(jié)果表明重力沉降對(duì)排泥水預(yù)處理費(fèi)用最低。將預(yù)處理的排泥水利用陶瓷膜處理方法濃縮,然后利用離心處理的方式進(jìn)一步泥水分離,處理的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用為1.70元/噸。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文北京第九水廠設(shè)計(jì)的規(guī)模為 150×104m3/d，一共分為三期建成，其中每期0×104m3/d，污泥處理廠按照 150×104m3/d 處理水的規(guī)模一次性建成。其該密云水庫(kù)和懷柔水庫(kù)中的水為水源，水源水質(zhì)濁度常年較低，一般在TU 左右，在短時(shí)間內(nèi)有時(shí)會(huì)在 60-120NTU，其設(shè)計(jì)平均濁度為 5NTU，投加堿式鋁混凝劑的量為 5mg/L。水廠自用水以 5%來(lái)計(jì)，設(shè)計(jì)總水量為.5×104m3/d。污泥處理廠為設(shè)計(jì)處理總干泥總量為凈水的濁度的 4 倍和投加劑的總和。該廠的污泥處理結(jié)構(gòu)由排水池和排泥池，排水池主要收集濾池洗水，排泥池主要收集沉淀池排泥水。排泥池的上清液與進(jìn)水混合回用，池底部的濃縮泥水進(jìn)入脫水機(jī)房脫水。該廠排泥水處理流如圖 1-1 所示[32]。排泥池濃縮池分離水

圖 1-2 深圳市梅林水廠排泥水處理流程1.4 排泥水處理的方法與工藝1.4.1 排泥水處理方法1.4.1.1 混凝沉淀混凝沉淀在排泥水處理的應(yīng)用中是較為廣泛的一種方法，這是一個(gè)包括物理作用和化學(xué)作用的經(jīng)過(guò)，投加的混凝劑將夠?qū)λ心z狀物質(zhì)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，使水中的懸浮顆粒脫穩(wěn)，而凝聚成體積較大的絮凝體沉降下來(lái)，從而使污泥濃縮，分離出上清液�；炷齽┓譃橛袡C(jī)混凝劑、無(wú)機(jī)混凝劑以及微生物混凝劑等。甘立友等[35]對(duì)青島中法海潤(rùn)供水有限公司自來(lái)水廠的排泥水投加聚丙烯胺（PAM）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，研究表明 PAM 調(diào)質(zhì)可以提高排泥水的沉降性，使排泥水達(dá)到壓密點(diǎn)的時(shí)間縮短，明顯將污泥的脫水性改善。當(dāng) PAM 的投加率為 0.32%時(shí)，可以獲得良好的沉降性能以及上清液濁度，當(dāng) PAM 的投加率大于0.32%時(shí)，排泥水的沉降性改善不明顯。施周等[36]對(duì)長(zhǎng)沙市第二水廠的排泥水

- 10 -（d）工藝流程四圖 1-3 排泥水處理工藝流程圖 陶瓷膜技術(shù)的研究現(xiàn)狀.1 陶瓷膜的結(jié)構(gòu)陶瓷膜是以微孔陶瓷膜為過(guò)濾層、以多孔陶瓷為支持體的過(guò)濾材料。陶多孔通道，管壁布滿微孔，主要材質(zhì)為 Al2O3、ZrO2、TiO2和 SiO2等無(wú)構(gòu)成[56]。陶瓷膜按照用途和孔徑可分為微濾（MF）膜、超濾（NF）膜、反滲透（RO。微濾膜技術(shù)開始于十九世紀(jì)中葉，具有技術(shù)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣等特點(diǎn)，孔般在 30%-35%[57]。微濾膜孔徑一般為 0.025-10μm。膜孔徑較大，可用液體中的大分子有機(jī)物、膠體、懸浮顆粒等，也可為超濾或者納濾進(jìn)行。超濾在近幾十年才開始較廣的應(yīng)用，孔徑為 2-50nm，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

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