净水厂排泥水应用浸入式纤维膜的处理工艺分析

来源:南粤论文中心(WWW.NYLW.NET) 作者:吴松林 发表于:2011-02-20 14:49  点击:
【关健词】净水厂 膜分离 应用浸入式纤维膜
给水厂废水污泥回收处理,可节约大量水资源,具有非常重要的社会效益。本文对给水厂排泥水采用进行回收处理工业分析。搞好给水厂的污水和污泥处理,在改善水环境的同时,在一定程度上可缓解水资源紧缺的矛盾。

 引言
  大多数的城市给水厂都是从江河湖泊和水库等地表水源取水,原水经过絮凝、沉淀、过滤和消毒等工艺,将原水中的杂质去除,生产出符合生活饮用水卫生标准的成品水。
  但是给水厂在生产成品水的同时,也产生了大量的污水和污泥。给水厂排出的含泥污水(排泥水)主要由滤池反冲洗排水和沉淀池或澄清池排泥水组成,约占水厂总净水量的4%-7%。其中,滤池反冲洗排水主要由悬浮盐类、粘土、有机物及化学药剂残余物组成;沉淀池排泥水(又称沉淀池污泥)约占总净水量的1%-2.5%,它分为石灰软化污泥和化学絮凝沉淀污泥2种,软化污泥主要产生于原水的软化过程,主要成分为碳酸钙、氢氧化镁、淤泥、过剩软化药剂和有机物,化学絮凝沉淀污泥则由原水中的悬浮物、胶体物质、有机物、微生物和加入的净水药剂组成。
  给水厂污水经过浓缩脱水后的干化污泥,若能合理筹划研究,进行经济有效的综合利用,还可能作为可贵的资源加以开发利用工。
  
  一、给水厂排泥水处置及存在的问题
  目前排泥水处置包括排放和利用。首先排放是直接排入附近水体(外排)或排入到城市污水厂(下排)与污水共同处理处置。这样产生一系列的影响,第一铝盐会对水体中藻类的生长造成影响;第二污泥的沉积作用会造成水体中某些鱼类食物的短缺,影响鱼卵的成活率而且还能抬高河床、影响河道的航运和防洪排涝能力;第三排泥水中的无机物成分较高,会对污水处理厂中污泥的处理和利用形成影响。但另一方面,如果排泥水被回用,那么污染物质(微生物和化学物质)的循环累积又将引起一些问题,它们可能超过水厂所能处理的能力,恶化水质,从而影响人们的身体健康。如水中的隐抱子虫等致病微生物的水体,如果混凝充分、滤池工作正常,隐抱子卵囊的去除率可达97%。但随着排泥水的回用,这部分被截留的微生物又回到了水厂,这就增加了水厂出水出现致病微生物的可能。同时除了原生动物以外,其他的水质参数如混凝剂含有A1、Fe等金属离子。而回用排泥水可能会引起出水水质中铝含量的超标,这样水中过量残留铝会对人体造成毒害作用。因此,为了减少排泥水对水厂出水水质的影响,在排泥水回用前也应进行处理。
  
  二、膜分离技术理论
  分离膜具有选择透过特性,所以它可使混合物质有的通过、有的留下。膜分离技术既采用浸入式中空纤维微滤膜对排泥水进行浓缩分离,分离后的出水进入系统滤后,与滤后水混合消毒后进入清水池,分离后的淤泥进入后序工艺进行脱水处理。膜分离技术的优点:(1)膜分离通常是一个高效的分离过程。(2)膜分离过程的能耗一般比较低,大多数膜分离过程都不发生“相”的变化。(3)多数膜分离过程的工作温度在接近常温,特别适用于对热过敏物质的处理。(4)膜分离设备本身没有运动的部件,工作温度又在常温,所以很少需要维护,可靠性很高。(5)膜分离过程的规模和处理能力可在很大范围内变化,而它的设备单价、运行费用等都变化不大。(6)膜分离设备通常体积小,占地面积少。(7)膜分离通常可以直接插入已有的生产工艺流程,不需要对生产线进行大的改变。
  
  三、净水厂排泥水应用浸入式纤维膜的处理工艺
  
  
  图排泥水处理实验工艺流程图
   (一)系统描述:
  排泥水进入排泥水调节池,经排泥水提升泵提升至浓缩池,由膜分离装置进行泥水分离,分离过程中低压空气对膜表面进行吹扫,以防止膜的堵塞。同时,每隔一定间隔,泥水分离停止,以利于空气对膜表面进行静态吹扫除掉堆积于表面的颗粒。
  经过分离的清水可进入水厂的滤前管网,分离后的淤泥进入淤泥调节池,必要时进行调质,经喂泥泵提升至脱水系统,其间要投加聚凝剂以利脱水。脱水系统的泥含水率可达到65%,所以可直接装车外运。脱水后的回收液由于含有部分聚凝剂,仍有聚凝效果,建议进入水厂沉淀池前与原水混合以利于原水的沉淀。
  (二)浓缩池工艺原理描述:
  泥水分离系统:共设育两台水泵(一用一备),由膜的出水侧连续抽吸,每个单元设气(电)动阀控制其运行。
  空气吹扫:设两台低压鼓风机(一用一备),在膜两面进行连续吹扫,以防止膜面结垢。
  排泥:设一套排泥系统,根据其淤泥特性可考虑采用机械式排泥。
  药洗系统:含泥水处理厂共设两套化学药洗系统(互为备用),每套化学药洗系统设置两台防腐型(互为备用)提升泵,每次只对一个单元进行化学药洗。同时配置相应的控制及气(电)动阀门。
  (三)浓缩池控制描述:
  系统设有液位、流量、压力、污泥浓度的检测仪表,并设置了水泵运行、水泵速度、阀门开关、鼓风机运行的自动控制系统。
  对排泥水调节池液位进行检测,并对液位实行控制。
  对浓缩池液位进行监测,以此对排泥水提升泵进行控制,确保浓缩池恒水位运行。
  对分离后的清水流量进行检测,并且对膜后的压力进行检测,以此控制抽吸泵的转速。
  对淤泥调节她的液位进行检测,并协调浓缩分离及脱水过程的工作。
  对浓缩池及排泥管路中的淤泥浓度进行检测,以此来实现对排泥过程的自动控制。
  对化学药洗池的液位进行检测,对化学药洗泵的出口压力进行检测,以此控制化学药洗泵的转速。对化学药洗的流量进行检测,并对化学药洗实行定时、定量、定压控制。
  
  四、经济技术分析
  本实验采用微絮凝—超滤工艺,不仅反应时间、水力停留时间短,在基建投资方面,省去了混合反应池、沉淀池和滤池,更为主要的是在实际操作中微絮凝工艺对絮体矾花的形态要求低,在一定投药量范围内,不会因为进水水质的较大波动而影响出水水质,因此具有较强的抗冲击负荷能力,同时也降低了操作人员的技术难度。混凝剂的投加量比常规工艺更为节省,处理高浊度水的投药量只相当于常规工艺处理 20NTU以下低浊水的药量。
  浸入式中空纤维膜处理装置占地面积小,工艺简洁,操作方便,无须加药进行预处理,便于自动化管理;浸入式中空纤维膜处理装置,当进水浊度愈大时,其浊度去除效果愈好,因为滤出水浊度能始终保持较低水平。浸入式中空纤维膜处理装置,高通量下,膜污染严重,并且单周期内跨膜压差增加较快,但恢复率也较高。浸入式中空纤维膜处理装置,经过超滤膜处理后的出水,PH值均值不超过8.5的国家标准。浸入式中空纤维膜处理装置,进水Coo越高,则Coo去除率越高。浸入式中空纤维膜处理装置,产水率根据水质不同而有所变化,基本保持在85%-90%之间。浸入式中空纤维膜对铁的去除效果十分明显,处理后的出水余铁含量基本<0.05mg/1,最大余铁含量为0.Osmg/l,远小于饮用水水质标准。浸入式中空纤维膜对有机分子的去除效果不明显,且滤后水氨氮含量增高,主要原因曝气且硝化时间较短;浸入式中空纤维膜处理装置在沉淀池正常排泥时,出水细菌较稳定,且细菌总数低于国家饮用水水质标准;浸入式中空纤维膜处理滤出水水质基本满足饮用水水质标准并可进入水厂滤前管网,分离后的污泥进入污泥调节池,再进行脱水处理,避免了排泥水直接排放带来的环境污染,且其经济效益显著。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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