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自来水厂生产废水处理试运行中遇到的问题和解决方案


自来水厂生产废水处理试运行中遇到的 问题和解决方案
1 2 徐立群 ,黄志金

( 1. 上海浦东威立雅自来水有限公司 ,上海 200127 ; 2. 上海宏波工程咨询管理有限公司,上海 200232 )
【摘 要】 本文以以青草沙水源为原水的 40 万 t / d 常规处理水厂为研究对象, 对生产废水处理过程中遇到的问

/>题及相应的解决方案进行了探讨, 为其他类似供水厂的生产废水处理工程设计提供参考 。 【关键词】 生产废水; 污泥; 聚丙烯酰胺; 聚合氯化铝

中图分类号: TV212

文献标志码: A

4774 ( 2014 ) 08008104 文章编号: 1005-

Problems and Solutions of Wastewater Treatment Trial Operation in Water Plant
XU Liqun1 ,Huang Zhijin2
( 1 . Shanghai Pudong Veolla Water Co. ,Ltd. ,Shanghai 200127 ,China; 2 . Shanghai Hongbo Project Management Co. ,Ltd. ,Shanghai 200232 ,China)
Abstract : In the paper, 400 , 000 t / d regular water treatment plant with Qingcaosha water resource as raw water is adopted as study object. Problems and corresponding solution programs in the production wastewater treatment process are discussed,thereby providing reference for designing production wastewater treatment project in similar water supply plants. Keywords: production wastewater; sludge; polyacrylamide( PAM) ; poly aluminium chloride( PAC)

2010 年 12 月, 青草沙水库水源开始替代黄浦江上 游水源为上海大部分供水厂供水, 为上海饮用水安全 提供了有 力 的 保 障, 也极大地改善了居民饮用水水 质
[1 , 2 ]

滤两个处理步骤, 在沉淀之前投加碱铝和次氯酸钠, 在 沉淀过程中投加聚丙烯酰胺和循环污泥, 在过滤之前 再投加少量碱铝 。 其中产生的需处理的废水主要有: 沉淀池排泥水 、 反冲洗废水 、 厂用水 。 下页图 1 为水厂 制水工艺 。 下页图 2 为生产废水处理工艺流程图, 流程如下: 沉淀池废水进入浓缩池进行浓缩, 浓缩池泥水进入平 衡池后, 再进入脱水机房进行脱水; 滤池反冲洗废水进 入预浓缩进行浓缩, 泥水排入排泥水调节池与沉淀池 废水一起进行处理; 预浓缩池的上清液再次进入絮凝 ·81·

。与此同时, 供水企业生产废水排放要求也日益

《废水综合排放标准 》 ( DB 31 /199 — 严格, 按照上海市 2009 ) [3] 的 二 级 标 准, BOD5 ≤ 排 放 水 SS ≤ 70mg / L, 30mg / L,COD Cr ≤100mg / L。 因此, 生产废水处理系统 也逐渐成为各供水企业生产的一个重要环节 。

1

水厂基本情况
水厂采用常规处理方法, 原水主要经过沉淀和过

c. 污泥脱水机药剂投加量较高, 达到 6kg / t 干泥 。

3
3. 1

解决方案
排泥水烧杯试验 为了对排泥水的加药量和处理后污泥的性质进行

研究, 开展了烧杯试验, 探索最佳的污泥处理方法 。 对进入浓缩池的排泥水( 污泥浓度 0. 5% ) 进行烧 杯试验, 先快速( 200rpm ) 混凝 2min , 慢速( 100rpm ) 混 凝 20min , 沉淀时间 10min 。试验结果如图 3 所示 。

图1

水厂制水工艺

沉淀池回用, 浓缩池的上清液达标后排放 。 脱水后的 污泥外运处置, 在处理过程中, 投加一定量的化学药剂 聚丙烯酰胺, 脱水机滤出液进入排泥水调节 。
图3 投加 PAC 处理效果

可以看出, 排泥水中单纯加入 PAC , 初始沉淀效果 不明显, 污泥沉降比均在 80% ~ 88% 。 将排泥的污泥 浓度由 0. 5% 调整到 0. 2% , 同样进行上述试验结果如 图 4 所示 。

图2

水厂生产废水处理工艺流程

2

生产废水处理过程中遇到的主要问题
通过一段时间的运行, 在对生产废水进行浓缩和

泥水分离的处理过程中经常遇到如下一些问题: a. 排泥水调节池接收高密度沉淀池排泥水 、 预浓 缩池出水及脱水机房滤清液, 泥水含固量约 0. 2% ~ 0. 4% 。泥水检出大量藻类, 污泥不易沉降 。 b. 上清液出水水质不稳定, 水质较好时可以达到 一级排放要求, 但水质不好时, 悬浮物浓度很高 。 每次 冲洗或排空浓缩池后, 运行 4 ~ 5d 开始出现翻泥现象, 排泥水含固率仅约 1. 0% 。 ·82· 由图 4 ~ 图 6 可以看出, 排泥水稀释后加入 PAC 和 PAM , 初始沉淀效果明显改善 。
注 2. PAC = 60 , 3. PAC30 + PAM0. 5 , 药剂投加量: 1. PAC = 30 ,

4. PAC60 + PAM0. 5 , 5. PAC30 + 出 厂 水 500ml, 6. PAC30 + 原 水 500ml。

图4

投加不同药剂处理效果

徐立群等 / 自来水厂生产废水处理试运行中遇到的问题和解决方案



2. PAC10 + 出厂水 药剂投加量: 1. PAC10 + 出 厂 水 300 ,

图6

投加 PAM 处理效果

500 , 3. PAC10 + 出厂水 700 , 4. PAM 0. 5 + 出厂水 300 , 5. PAM 0. 5 + 出厂水 500 , 6. PAM 0. 5 + 出厂水 700 。

PAM 投加可改善污泥初始沉淀效 图 6 可以看出, 果及上清液浊度, 污泥水经与浓缩池上清液稀释后沉 降效果较佳, 上清液浊度较好 。从实际工况来看, 可以 用反冲洗废水稀释排泥水后加 PAM 进行污泥浓缩 。 3. 2 排泥水沉降试验 为了进一步确认水厂排泥水特性, 进行了排泥水 沉降试验 。 0. 5 , 1, 2, 4, 6mg / 将排泥水稀释后, 投加 PAM ( 0 ,

图5

投加不同药剂处理效果

l ) 搅拌, 沉淀后观察。 从观察结果可看出: 投加 PAM PAM 投加有助 后泥水界面清晰, 泥水分离情况良好, 于污泥初始沉降, 投加量 2ppm 效果最佳; 但经过长时 间沉降后未投加 PAM 的污泥反而略好于投加 PAM 的 污泥, 最佳沉淀时间为 30min 。 针对排泥水和稀释后的排泥水进一步进行沉降试 验, 可以看出低浓度的排泥水较高浓度的排泥水初始 沉降速度快 。PAM 的投加有助于改善初始沉降速度, 但经过长时间浓缩后的结果与未投加 PAM 的效果相



2. PAM1. 0 , 3. PAM0. 5 + 上清 药剂投加量: 1. PAM0. 5 ,

4. PAM1. 0 + 上 清 液 500ml, 5. PAM0. 5 + 废 水 液 500ml, 500ml, 6. PAM1. 0 + 废水 500ml。

仿。经过长时间( 7h 以后) 浓缩后, 浓缩污泥浓度只能 达到 1. 3% 左右, 浓缩污泥压实度不佳 。 3. 3 PAM 对污泥浓缩的影响试验 为了确认 PAM 对污泥浓缩的影响, 进行了不同型号 的 PAM 以及不同投加量的烧杯试验, 试验结果见下页表。 可以看出, 对于此种含有离心机分离液的污泥, 浊 度和调节池相近时, 阴离子产品 A2 和阳离子产品 A1 在不同投加量的情况下, 效果的变化差距不大, 阳离子 A1 的效果略好于 A2 。投加量对沉降效果的影响要远 远大于对絮凝剂种类的影响 。 ·83·

污泥浓度 0. 3%( 含有离心机分离液的污泥) 现场 使用的 A2 和 A1 在不同投加量时使用的效果比较表
编 号 1 1000 1499 A1 2 0. 5 1 2 1000 1499 A1 2 1. 0 2 3 1000 1499 A1 2 1. 5 3 4 1000 1499 A2 1 1 1 5 1000 1499 A2 1 2 2 6 1000 1499 A2 1 3 3

浓缩池负荷, 继续投加 PAM 1. 5ppm, 采用每 4h 排 泥 15min 。运行结果表明: 运行初期两组浓缩池上清液浊 2 号浓缩污泥浓度较好, 1 号浓缩池 度较低, 大于 2% , PAM 并不有助于污泥压实 。 污泥浓度较低, 约 1. 3% , 运行情况 4 : 停止两组浓缩池 PAM 投加, 维 持每 4h 排泥 15min , 浓缩池上清液 SS 仪可以用于监测, 但 2号 上清液不连续会干扰读数 。 运行结果表明: 1 号 、 浓缩池污泥浓度接近, 但都有下降趋势, 约 1. 7% 。 约 一周后仍发现有 2 号浓缩池翻泥现象 。 并且注意到原

废水样体积( ml) 原水浊度( NTU) PAM 名称 配制浓度( g / l) 投加量( ml) 投加量( g / t) 反应条件 形成的絮团大小 沉降速度

200r / min 下搅拌 30s + - + - + + + + + + + + + + + - + - + + + + + + - + + -

水浊度有较大变化, 浓缩池污泥泥位均较高 。

4

结论和建议
根据水厂废水处理系统运行试验结果, 有以下结

200r / min 下破碎 30s 后 残留的絮团大小 沉降速度 + + + - + - + + - + + - + + + - + - + + + +

论和建议: a. 与黄浦江水源相比, 青草沙水源的排泥水不容 易沉降, 低浓度的排泥水有利于污泥处理系统运行 。 b. 浓缩池 的 运 行 好 坏 是 关 键, 对于浓缩池的上 泥水分离是最 部, 要确保上清液水质良好 ( 低浊度) , 主要的因素 。 c. 有 足 够 的 沉 降 时 间, 可以使得泥水较好地分 离 。PAM 的投加也可以提高分离速度, 但在运行几个 小时之后, 上清液水质就没有明显差别 。 因此在目前 工况下, 并不一定需要投加 PAM 来保证上清液水质 。 d. 确保浓缩污泥浓度高最重要的因素是污泥压 实度, 但可能由于藻类 、 过高的 pH 值以及混凝剂等因 素产生正电荷使得水厂的污泥非常不容易压实 。 同样 实验室数据表明投加 PAM 无法提高污泥的密实度 。 e. 浓缩池的底部污泥排放应该是多频次 、 少量排 泥, 这样更有利于保持上清液的水质, 同时有利于离心 机的运行 。?

不同型号的 PAM 对污泥沉淀效果影响不大, 水厂 使用的 A2 是较好的一款产品 。 适当提高投加量会带 来更好的絮凝效果, 产生更大的絮团和更快速的初始 沉降效果 。考虑到水流冲击可能对形成的絮团带来的 破碎作 用, 试 验 中 加 入 了 持 续 时 间 为 30s 条 件 下 200rpm 的破碎试验, 说明高投加量下形成的絮团耐破 碎性能更好 。 3. 4 水厂污泥系统生产性试验 运行情况 1 : 根据现场实际情况, 将预浓缩池排泥 水连续排入调节池以稀释排泥水浓度, 并混入离心脱 水机分离液运行一个调节池和一个浓缩池, 使浓缩池 连续运行, 投加 PAM1ppm, 采用每 2h 排泥 20min , 以保 证提高污泥浓度 。 运行结果表明: 运行初期浓缩池上 清液浊度较低, 泥水分离较好, 但浓缩污泥浓度较低, 为 1% ~ 1. 3% 。运行约一周后, 浓缩池集水槽出现翻 泥现象。 运行情况 2 : 提高 PAM 投加量至 1. 5ppm。 为了避 免阀门井溢流, 减少一半预浓缩池排泥水量进入调节 池 。运行结果表明: 浓缩池上清液水质不稳定, 仍然不 间断地出现翻泥现象, 但浓缩污泥浓度较低 。 运行情况 3 : 运行一个调节池和两组浓缩池, 降低 ·84·

参考文献
[ 1] 王铭玮,张宏伟, 王晓鹏, 等. 青草沙水域水质变化特征及 . 中 国 给 水 排 水, 2011 ,27 对上海 供 水 安 全 的 影 响[J] 59. ( 13 ) : 55[ 2] 乐驰, J] . 广州化工, 庄惠生. 青草沙水源地水质状况研究[ 2012 , 40 ( 13 ) : 135138. [ 3] DB 31 /199 —2009 废水综合排放标准[ S] .


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