申请日2011.11.28
公开(公告)日2012.06.27
IPC分类号C02F1/56; C02F1/52
摘要
一种处理低浊受污染水源水的沉淀池混合污泥体外回流工艺属于饮用水领域。包括依次串联的混合池、三级絮凝区、沉淀池、储泥池、调质池及污泥回流泵;混凝剂和吸附剂通过加药泵同时连续投加在混合池，原水经0.5～1min混合;然后在一级絮凝区投加助凝剂，再分别经过二级絮凝区和三级絮凝区，形成絮体;絮体经沉淀池实现固液分离，滑至沉淀池底部，沉淀池下部的储泥池供污泥贮存和浓缩;浓缩后的混合污泥经调质池用泵抽回至一级絮凝区，其余污泥作为剩余污泥从系统中排出，沉淀池的出水为处理系统的排放水。本发明减少净水厂生产废水的排放，实现水资源的重复再利用;提高低浊度微污染水处理效果，降低化学药剂消耗量和污泥产生量，工艺简单。
权利要求书
1.一种处理低浊受污染水源水的沉淀池混合污泥体外回流工艺，其特征在 于，包括依次串联的混合池、三级絮凝区、沉淀池、储泥池、调质池及污泥 回流泵;
混凝剂和吸附剂通过加药泵同时连续投加在混合池，原水经0.5～1min混 合;然后在一级絮凝区投加助凝剂，再分别经过二级絮凝区和三级絮凝区， 形成絮体;絮体经沉淀池实现固液分离，滑至沉淀池底部，沉淀池下部的储 泥池供污泥贮存和浓缩;浓缩后的混合污泥经调质池用泵抽回至一级絮凝区， 其余污泥作为剩余污泥从系统中排出，沉淀池的出水为处理系统的排放水;
储泥池每间隔3～8天排一次泥，调质池的混合污泥含固率为 0.075w/w%～0.12w/w%，回流至一级絮凝区的污泥回流体积比控制在2～10% 之间;当原水浊度小于10NTU，2mg·L-1≤CODMn≤4mg·L-1时，回流体积比 控制在8～10%;浊度为10～20NTU，3mg·L-1≤CODMn≤3.5mg·L-1时，回流体 积比控制在4～8%;浊度大于30NTU时，回流体积比低于4%。
说明书
一种低浊微污染水源水处理的沉淀池混合污泥回流工艺
技术领域：
本发明属于饮用水处理领域，特别涉及一种强化低浊度微污染水源 水处理的沉淀池混合污泥回流工艺。
背景技术：
湖泊和水库水作为典型的低浊度饮用水水源，通常由于低的颗粒物浓度、 小的颗粒尺寸、更强的亲水性和低的碰撞和聚集效率很难有效地混凝处理。 近年来，湖泊水体水质恶化，给以去除浊度为主要目标的常规水处理工艺带 来了极大麻烦，存在处理效果差、药剂用量大、产泥量多、出水残留铝高等 缺点，采用不当应急措施还会引发供水水质事故。大多水库水的水质指标可 达地表水环境质量标准III以上，在低温或突发水污染时期，仍会给常规混凝 处理带来巨大挑战，湖泊和水库水的突发污染事件也时有报道。
日趋频繁和严重的水突发事件，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人 类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。由于目前我国城镇饮用水源的 45%～50%源于湖泊和水库，因此，寻找一种有效并且灵活的应对湖泊和水库 水突发污染事件的混凝处理方法成为了各大水厂必须解决的难题，对降低后 续工艺负荷、保障供水安全具有重大意义。
污泥回流工艺是强化低浊度微污染水源水常规混凝技术的选择之一。与 常规的泥渣悬浮型或泥渣循环型澄清池不同的是，沉淀池混合污泥体外回流 工艺在常规混合-絮凝-沉淀工艺的基础上增设污泥回流单元(包括污泥储泥 池、调质池及污泥回流泵及管线)，将混合污泥经过浓缩调质回流至一级絮 凝区，从而克服了常规澄清池受水质、水量影响大，上升流速小，构建复杂， 混合、絮凝和分离三种工艺彼此牵制影响等缺点。
发明内容：
针对目前大多数水厂在处理低浊微污染水源水和突发性水污染事件中存 在的问题，本发明提供了一种成本低廉、改造简单灵活、抗负荷能力强且效 果明显，能够有效强化低浊微污染水源水处理的沉淀池混合污泥回流工艺。
该工艺在常规处理工艺的前提下，原水通过进水管进入混合区，同时将 絮凝剂及吸附剂通过投药点投加到原水中。经混合区的原水流经一级絮凝反 应区时，投加助凝剂，再分别经过二、三级絮凝反应区，形成稳定、密实絮 体后经导流管进入沉淀区完成固液分离。沉淀池上部出水经溢流排出，沉淀 物经斜坡滑至底部储泥池。将储泥池的混合污泥(由混凝剂、助凝剂及吸附 剂或氧化剂、有机或无机物质混合而成)，经污泥调质池调节后回流至一级 絮凝区，剩余的混合污泥排空放走，来强化低浊微污染地表水的处理，从而 降低后续工艺处理负荷，最终使出水水质满足我国新颁布的饮用水卫生标准 中的水质要求，保障饮用水供水安全。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：
一种处理低浊受污染水源水的沉淀池混合污泥体外回流工艺，其特征在 于，包括依次串联的混合池、三级絮凝区、沉淀池、储泥池、调质池及污泥 回流泵;
混凝剂和吸附剂通过加药泵同时连续投加在混合池，原水经0.5～1min混 合;然后在一级絮凝区投加助凝剂，再分别经过二级絮凝区和三级絮凝区， 形成絮体;絮体经沉淀池实现固液分离，滑至沉淀池底部，沉淀池下部的储 泥池供污泥贮存和浓缩;浓缩后的混合污泥经调质池用泵抽回至一级絮凝区， 其余污泥作为剩余污泥从系统中排出，沉淀池的出水为处理系统的排放水;
储泥池每间隔3～8天排一次泥，调质池的混合污泥含固率为 0.075w/w%～0.12w/w%，回流至一级絮凝区的污泥回流体积比控制在2～10% 之间;当原水浊度小于10NTU，2mg·L-1≤CODMn≤4mg·L-1时，回流体积比 控制在8～10%;浊度为10～20NTU，3mg·L-1≤CODMn≤3.5mg·L-1时，回流体 积比控制在4～8%;浊度大于30NTU时，回流体积比低于4%。
一种处理低浊受污染水源水的沉淀池混合污泥体外回流工艺，其特征在 于，包括依次串联的混合池、三级絮凝区、沉淀池、储泥池、调质池及污泥 回流泵及管线，具体工艺流程如图1所示。
混凝剂和吸附剂通过加药泵同时连续投加在混合池，原水经0.5～1min混 合，相应速度梯度G值遵循我国给水厂设计规范，为700～1000s-1。然后在一 级絮凝区(G和GT值分别为50～75s-1，21600～33600)投加助凝剂，再分别 经过二级絮凝区(G和GT值分别为20～40s-1，7200～19200)和三级絮凝区 (G和GT值分别为5～15s-1，1800～7200)，形成利于固液分离、沉降性能 好的密实絮体。絮体经沉淀池实现固液分离，滑至沉淀池底部，其下部的储 泥池供污泥贮存和浓缩。浓缩后的混合污泥经调质池用蠕动泵抽回至一级絮 凝区，其余污泥作为剩余污泥从系统中排出，沉淀池的出水为处理系统的排 放水。
储泥池每间隔3～8天排一次泥，调质池内新的混合污泥特性如质量浓度、 含固率等经2～5天可稳定。经调质的混合污泥含固率为 0.075w/w%～0.12w/w%，回流至一级絮凝区的污泥回流体积比控制在2～10% 之间，以保持反应池的污泥浓度稳定。当原水浊度小于10NTU，2mg·L-1≤ CODMn≤4mg·L-1时，回流体积比控制在8～10%;浊度为10～20NTU，3mg·L-1≤CODMn≤3.5mg·L-1时，回流体积比控制在4～8%;浊度大于30NTU时回流 效果不明显，回流体积比低于4%。
所述的混凝剂可以是硫酸铝、氯化铝、氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸 铁，或其他各种可用于饮用水生产的混凝剂中的一种。吸附剂可以是粉末活 性碳PAC，其材质可以是煤质、木质、椰壳等，也可以为活性二氧化铝、沸 石等中的一种。助凝剂可以是生石灰CaO或稀盐酸HCl、活化硅酸AS、聚丙 烯酰胺PAM等中的一种。其中，混合池可以是管道静态混合器、机械混合池、 隔板混合池等，混合池的水力停留时间遵循我国给水厂设计规范，为0.5～1 min，相应速度梯度G值控制在700～1000s-1。絮凝池可以是机械反应絮凝池 也可以是水力反应絮凝池，如隔板反应絮凝池、孔板反应絮凝池、波纹板反 应絮凝池等;絮凝池的总水力停留时间符合设计规范中的15～20min，相应的 总平均G值为20～50s-1。沉淀池可以是斜板、斜管沉淀池也可以是平流沉淀 池。
本发明的优点：
采用该工艺具有以下优点：
1、可以减少净水厂生产废水的排放，实现水资源的重复再利用;
2、可明显提高低浊度微污染水处理效果，降低化学药剂消耗量和污泥产 生量，运行管理简单，工艺调整灵活，使水处理费用显著降低;
3、与常见的高密度沉淀池、增效澄清池、悬浮和脉冲澄清池、机械搅拌 和水力循环澄清池等污泥回流方式不同，该工艺的污泥在沉淀池外实现回流， 因而抗冲击负荷能力较强，可以根据原水水质条件来确定或调整污泥回流运 行工况，实现混合、絮凝和分离三种工艺的独立稳定运行;
4、该工艺方法适用于现有水厂的改造，不增加占地面积，不提高工程造 价，便于在我国现有中小型水厂的技术改造推广应用，便于应对突发水质污 染事件。