自来水厂余泥资源化综合利用的途径分析

自来水厂余泥资源化综合利用的途径分析

向长红

德阳市杰阳建设项目管理有限公司       四川  德阳  618000

摘要：自来水厂是社会公共事业中的一个重要部分，承担着城镇人们生活用水供应。按照国家行业标准《城镇供水水质标准检验方法》（CJ/T141-2018）规定，对自来水厂生产和供水水质指标有严格要求。自来水厂产生的余泥（WaterTreatmentResiduals，WTR）是给水厂水质净化过程中生产的富含铝铁絮凝剂的副产物。余泥中24%~46%都是铝成分，其余的为泥沙，属于一般固体废物，是一种相对清洁的、可循环利用的物质。应尽快找寻一种成本低、可推广性强的资源化途径，充分响应国家生态文明建设大方向。基于此，本篇文章对自来水厂余泥资源化综合利用的途径进行研究，以供参考。

关键词：自来水厂；余泥；资源化综合利用；途径分析

引言

自来水厂的余泥主要来源于沉淀（澄清）池及滤池反冲洗废水中的排泥水，其中含有大量的泥沙、藻类、细菌及水处理残留的药剂，直接排放水体不仅污染环境，而且造成水资源浪费。由于自来水厂的污泥处置资源有限，污泥体量较大，运输费用较高，为了进一步降低污泥外运成本，提高资源化利用率，工程项目大多采用间接干化方式，常见的有桨叶式干化、圆盘干化和薄层干化，而这些干化多数需要解决热源问题，费用较高。因此，选择一种经济实用的污泥干化方式尤为重要。

1排泥水产生

污水处理厂废水产生的主要原因是水处理过程中的废水，例如废水、水库集水区的冲洗水、煤层气池、冲洗水集水区和污水的早期过滤，其水量通常约占污水处理厂总水量的3-8%。水槽中水泥的流出主要由金属水合物、污泥等组成。，而且地下水的季节性波动可能会对污泥的数量和浓度产生重大影响，从而可能导致更好的富集和脱水动力学。污泥水的污染和脱水比较困难。典型铁盐水中的污垢比铝浓，通过聚合物或石灰提高浓度性能。集水盆地的冲洗出口(过滤工具和生物相关的煤矸石蜡烛)主要含有游离水、污泥、有机和化学战争遗留爆炸物，其特性与尾矿池的尾矿池基本相同。混凝土密度低，通常仅为0.02-0.05%。

2自来水厂水处理消毒技术的重要性

水乃生命之源，属于人们赖以生存的物质基础，水源水质则对人们生命健康安全有着重要影响。当前，位于水源地，因工业废水、生活污水等造成的污染影响，虽然对此采取科学处理，不过，细菌、病原微生物等并未全部彻底消除，若并未对此采取水处理消毒，被人们引用的情况下，势必会对身体健康造成严重威胁影响，并引起疾病传播等情况。所以，为避免对人们身体健康产生的威胁影响，保证饮用水安全显得尤为重要，若想保证饮用水安全，应当以消毒处理的方式，对细菌、病原微生物等实现全部彻底清除。近些年，随着国家有关政策出台实施，尤其是生活应用水方面的卫生标准，有关水处理消毒的严格标准作出具体明确规定。为此，自来水厂生产运行期间，需对常用水处理消毒技术做到充分熟悉掌握，有必要对水处理消毒技术加以科学有效运用，以此为应用水安全提供可靠保障。

3排泥水处理工艺确定

20世纪60年代以来，人们开始着手考虑污泥处置工作和自来水厂排泥水处理各自特点。研究人员通过研究净水工艺与自来水厂排泥水处理之间的关系，区分出了自来水厂排泥水处理与污水厂污泥处理之间的异同点，同时结合了已运营的自来水厂已有的排泥水处理设施工作过程中的经验和教训。在此基础上，结合自来水厂排泥水自身的特点，创新性地提出了大量自来水厂排泥水处理的较有效的工艺、方法和设备。某项目净水厂的排泥水产生于常规处理工艺中的沉淀和过滤环节，原水中的杂质加入了混凝剂后形成了絮凝颗粒，这些絮凝颗粒在沉淀池中沉淀、在滤池中被截留，组成了排泥水的主要成分。净水厂排泥水中的杂质主要包括原水中的悬浮物、有机杂质、藻类以及处理过程中形成的化学沉析物，各阶段排泥水的特性与净水工艺处理的特点有关。沉淀排泥水主要由混凝剂形成的金属氢氧化合物和泥沙、淤泥以及无机、有机物等组成。其特点是随原水水质变化而有较大的变化。此次项目原水为水库水，水质相对稳定。滤池反冲洗水的特点是含泥浓度低，含固率小。由于进入滤池的浊度相对稳定，因此其废水排放量的变化较小。

4余泥资源化利用的新思路

4.1制备海绵土

目前海绵城市建设常用的是“椰糠+河沙”配比的海绵介质土，但河沙是不可再生资源，且高碳排，并且在“河沙禁采”后，作为原材料的中粗沙价格一直上涨，使海绵介质土造价过高。目前施工过程中因为用料成本问题，造成生物滞留设施的渗透性大大降低，成为蚊蝇滋生地。余泥制备海绵土是指通过生物催化、余泥改性、金属钝化、物理干燥、除臭造粒等先进工艺，将自来水厂余泥制成海绵城市建设生物滞留介质（雨水花园、绿色屋顶、植草沟、高位花坛、高效生物滤池）。自来水厂余泥里面铝的成分约为30%，而铝是磷的吸附剂，作为人工湿地的介质可以大大提高对污水或雨水中磷的去除率。吸附在自来水厂余泥中的磷是植物生长的营养素，有利于植物的健康生长。余泥制海绵土的含水率≤40较优，这个含水率下产生的余泥有利于脱水后造粒工艺的运行。

4.2推进泥渣资源化利用

污泥资源利用包括土地利用、材料利用和园林回收。b)粘土优先用于库存利用和土地原材料回收积木的优先使用、城市街道建筑物的补充以及城市基础设施的下水道；当污泥标准、营养价值指标、生物指标、污染控制指标和种子指标符合城市污水处理设施环境影响标准时，可用于绿色园艺生产《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/ T23486-2009)。当泥渣理化指标、养分指标、生物学指标及污染物控制指标满足标准《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(GB/T246000—2009)时,可用于土地改良。

4.3制定和实施标准和规范

各国就城市污水处理设施中的污物制定了50多项标准，涉及水泥和污水处理设施的识别和评估以及与处理污物和使用污物的标准有关的技术规范。但是，没有关于水厂废物处置和资源利用的标准限制了相关行业的有效资源利用和发展。为了掌握污水处理厂废物处置和使用的整个过程，尽快制定和实施城市水厂废物处置技术规则，有效规范污水的处置和使用方式。

5关于排泥水处理系统的思考

在此次的排泥水处理系统中，考虑到可能会对原水产生影响，故将浓缩池的上清液直接排放造成了水资源的浪费。有研究表明，采用陶瓷膜对净水厂沉淀池排泥水进行浓缩，浓缩后的上清液出水水质可以达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）。此部分的上清液可以直接进入清水池，减少了水资源的浪费。膜技术可以去除排泥水中的悬浮固体、胶体颗粒以及其他污染物质，具有占地面积小、机械化程度高等、处理效果好、对进水水质的变化范围有很强的适应性等特点。随着膜技术的发展和成熟，在净水厂排泥水处理上越来越多的采用膜技术。膜用于水处理中主要的障碍在于膜污染，在污泥的处理过程中无机膜由于清洗易恢复且水通量大的特点更易被采用。由于水库的截留作用本项目原水为低浊水，某地区大多数地表水源有明显的季节特点，夏季由于洪水作用，大多数原水为高浊度水，冬天则为低温低浊水，水质变化明显。本项目排泥水设计可作为低浊排泥水处理的参考，对于水质周期变化的原水，在充分考虑水厂实际排泥情况的条件下，在超过保证率的高浊度情况下可以通过延长污泥系统工作时间，调整PAM加药量、启动备用设备及利原有储泥池调蓄的方式处理超量排泥水。

结束语

由于工艺复杂、成本较高等一系列原因，余泥的资源化利用目前还较难实施开展，至今还没有形成产业化规模效应。但从环境保护的长远角度来看，实现水资源的可持续化利用和自来水厂余泥的资源化处理是大势所趋，是一个拥有广阔前景的环保产业。

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