上海罗泾水厂排泥水处理设计

刘波

（中国市政工程西南设计研究总院，四川 成都 610081）

上海罗泾水厂位于上海市北部的宝山区，其取水水源来自以长江水作为水源的陈行水库，设计总规模为20万m3/，其中一期工程 10万 m3/d。

净水厂工艺分为A线和B线，其中A线采用以平流沉淀池+V型滤池+活性炭滤池工艺为主体的净水工艺，设计总规模18万m3/d，其中一期工程8万m3/d；B线采用以脉冲澄清池+V型滤池+粉末活性炭膜处理工艺为主体的净水工艺，处理规模2万m3/d，在一期工程中完成。A线为主体生产线，B线为辅助生产线（带有生产性总结经验性质）。两条生产线的沉淀池出水可以联络。

产生生产废水的主要构筑物包括：A线气水反冲滤池、A线活性炭滤池、B线气水反冲洗滤池、A线平流沉淀池、B线脉冲澄清池等。

生产废水包括排泥水回收系统和排泥水处理系统。排泥水回收系统主要收集A线气水反冲滤池初滤水和A线活性炭滤池初滤水，并将其提升至配水井回用。

排泥水处理系统主要收集A线气水反冲洗滤池、A线活性炭滤池、B线气水反冲洗滤池反冲洗排水和表冲水以及A线平流沉淀池排泥水、B线脉冲澄清池排泥水、脱水间上清液排泥水，并将其处理后达标排放。

1 排泥水处理目标

（1）排泥水经浓缩脱水处理后，泥饼的含固率≥35%。

（2）排放的上清液符合《上海市污水综合排放标准》（DB31/199-1999），其中悬浮固体SS含量≤70mg/L。

（3）处理后水资源回用时，满足杂用水标准，其中浊度≤5NTU。

2 干泥量及排泥水水量分析

2.1 干泥量计算

上海罗泾水厂原水由陈行水库提供，陈行水库同时为大场泰和、月浦、闸北等水厂提供原水，参照大场泰和的原水水质（2003～2005年），平均浊度为29NTU左右，最大值为110NTU，最小值6NTU，水质良好，不存在有机物污染问题，经统计，超过90%的概率在50NTU以下，故设计取值50NTU。平均色度11，最大值15，最小值8，设计取值15。絮凝剂投加量：4.6mg/L(以Al2O3计，相当于Al2(SO4)330 mg/L)，悬浮物量与浊度关系：SS＝1.0NTU（符合长江水的水质特点）。

干泥量的计算方法很多，本工程采用英国《污泥处理指南》的计算公式，即：

G ＝QP ×（SS+0.2B+1.53C）（KgD·S）

其中：

Qp：为设计流量 万m3/d

SS：源水中悬浮物量（假定在常规处理中全部去除） mg/L

B：源水中经处理后去除的色度 度CU

C：铝盐的絮凝剂投加量，以Al2O3计mg/L

G：干泥量 Kg

经计算，所产生的总污泥量为G=20×104×1.05×（1.0×50+0.2×15+1.53×4.6）=12.61t/d。

2.2 排泥水水量计算

各构筑物排泥水水量及排泥水浓度计算见表1，从表1可以看出，进入排泥水处理系统的排泥水含固率大致为0.2%。

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3 工艺方案及工艺流程

3.1 工艺方案

（1）将上述各构筑物的排泥水首先送入排泥水调节池，排泥水调节池分为两部分。一部分为初滤水排水区，初滤水将通过泵提升后送入配水井回用，另一部分为滤池反冲洗排水及沉淀池排泥水区，该部分排泥水需进行浓缩脱水，脱水后的污泥外运填埋。

（2）浓缩池采用带斜管的高效浓缩池，斜管采用加长型大口径斜管，水力负荷采用1.5～2.0m3/m2·h。为保证处理效果，浓缩池前设置了折板絮凝反应区，反应区停留时间约15min。药剂拟采用来自于脱水间的PAM。浓缩池进泥含固率约为0.2%，出泥含固率约为2%。浓缩池上清液浓度低于70mg/l。

（3）用于净水厂污泥脱水的机械主要包括离心脱水机、带式压滤机和板框压滤机，且都能保证良好的脱水效果。经综合比较，与其它类型的脱水机相比，离心脱水机具有占地小、环境条件好、土建投资省、运行管理简单方便，自动化程度高等优点。本工程选用离心脱水机。离心脱水机的进泥含固率约为2%，出泥含固率≥35%。

（4）脱水后的污泥与当地的渣土运输公司协商后外运。

3.2 工艺流程

根据上述工艺方案确定的工艺流程框图详图1。

4 构筑物设计

4.1 排泥水调节池

排泥水调节池尺寸为 44.0×20.0×5.35m，钢筋砼结构。内分为2个区，分别为初滤水回用水池和排泥水混合调节池。

其中初滤水回用水池容积约650m3，可满足1.1倍的叠加的初滤水排水量。一期设回用水泵2台，1用1备，二期增加1台，Q=65m3/h，H=15m，N=5.5kW。2%，出泥含固率≥35%。PAM的投加量按3～5kg/tDS考虑，稀释浓度按0.3%设计，投加浓度按0.1%设计。脱水后的污泥通过卡车外运。一期工程各设备的运行时间按16hr设计。

主要设备包括：脱水机供料泵一期2台，1用 1备，二期 2用，Q=5～30m3/h，P=0.2MPa，N=4KW；污泥切割机一期2台，1用1备，二期2用，Q=19m3/h，N=2.2KW；离心脱水机一期 2台，1用 1备，二期 2用，N=22+4kW，Q=19m3/h，固体负荷37.5kg/h；絮凝剂制备装置1套，3～5kg/h，N=4KW；脱水系统加药泵3台，2用1备，二期3用，其中1台用于高效浓缩池的絮凝剂投加，Q=150～1500L/h，P=0.2MPa，N=1.5KW；絮凝剂稀释装置2套，一期1用1备，二期2用，Q=2500L/h；螺旋输送机1套，L=9.0m，N=2.2kw，螺旋直径 260mm；单梁悬挂式起重机 1 台，G=5T，L=7m，H=9m，N=2×0.4kW+8.3kW。

排泥水混合调节池容积约1600 m3，可满足1.1倍的叠加的混和排泥水量。一期设污水提升泵2台，1用1备，二期增加1台，Q=145m3/h，H=10m，N=7.5kW。

4.2 高效浓缩池

高效浓缩池尺寸为15.1×（13.6～24.6）×（5.2～6.8）m，钢筋砼结构，共分2格。分为折板絮凝反应区和高效浓缩区。其中折板絮凝反应区的混合时间为60S，反应时间15min，絮凝采用机械混合折板絮凝，折板分为相对折板、平行折板和平行直板3段，穿孔管排泥，排泥坑内设2台潜污泵排泥，1用1备，Q=40m3/h，H=9m，N=4.0kW。高效浓缩池水力负荷采用1.7m3/m2.h，采用蜂窝斜管Ф80，斜长1200，α=60°，内设中心传动浓缩刮泥机2台。底部污泥送入浓缩池排泥泵房，上清液排入厂外。

4.3 浓缩池排泥泵房

浓缩池排泥泵房紧临高效浓缩池，尺寸为10.8×5.4×5.6m，框架结构。内设3台排泥凸轮泵，一期1用1备，二期增加1台，Q=12m3/h，H=10m，N=2.2kW。

4.4 贮泥池

贮泥池设在脱水间前，按停留时间2hr考虑。贮泥池尺寸为6.2×3.0×3.0m，钢筋砼结构，分2格。内设双曲面搅拌器2台，N=1.5KW 叶轮直径1000mm，r=30～80r/min。

4.5 污泥脱水间

污泥脱水间尺寸为28.0×10.0×10.2，框架结构。主要包括脱水间、配电间和泥棚。内设脱水机供料泵、离心脱水机、无轴螺旋输送机、污泥加药装置、配电装置、污泥泥棚等。进泥污泥按一期6.3tDS设计，进泥含固率为

图1 排泥水处理工艺流程框图

结语

（1）污泥量的计算方法较多，日本、英国、德国各有不同的计算公式，但大同小异。本工程采用英国公式进行计算，在实际运行中还需做好污泥量的实测工作，特别是SS与浊度的对应关系。由于所选的设备都留有一定的余地，当干污泥量增加时，可以通过提高沉淀池的浓度，减少排泥次数，提高浓缩池的排泥浓度，延长脱水机的运行时间来进行调节。

（2）加强高效浓缩池上清液和脱水机上清液的监测，设计中考虑高效浓缩池上清液能达到排放标准，脱水机上清液则不能达到，若脱水机上清液经长期监测能达到排放标准，也可考虑直接排放。

（3）本工程考虑将滤池初滤水回用，将沉淀池排泥水、滤池反冲洗水及其它排泥水进行处理达标后排放，不仅节约了工程投资，保证了水资源的重复利用，降低了自用水率，而且还可以提高浓缩池的进泥浓度，降低处理难度，从而保证了脱水系统的顺利运行。

[1]何纯提.净水厂排泥水处理.中国建筑工业出版社，2006，9：55.