摘要：针对黄浦江水系闵行水厂排泥水的处理，通过污泥沉降特性研究，采用收集、浓缩、平衡、投加聚丙烯酰胺(PAM)、离心机固液分离的工艺流程和PLC中央控制，提高了自动化程度。浓缩池上清液能达标排放，离心机分离水的泥饼含固率≥42%，PAM加注率1.0～1.5kg/t干泥。研究表明，该工艺可作为黄浦江水系水厂排泥水处理工艺设计依据。
关键词：污泥处理 固液分离 沉降特性 污泥调理
自来水厂从污染较少的地方远距离引水，虽然水质有所改善，但提高了制水成本。而自来水公司将未经处理的大量滤池反冲洗和排泥水直接排入江河，不仅导致航道淤积，还对水体环境造成一定程度的负面影响。因此，上海市自来水公司在闵行水厂(处理规模7×104 t/d)进行了排泥水处理技术和工程生产性研究，投入运行后取得良好效果。
1 排泥水特性研究
1.1 原水浊度与SS的相关关系
污泥总量是以水中SS含量计算的，不同水源、不同季节(潮汐河流)的不同浊度都可能影响其与SS的相关关系。闵行水厂一车间1997年12月—1998年2月原水浊度与SS的关系见图1。
经分析可知：
① 测得的浊度：最高为80 NTU，最低为25 NTU，平均为42.3 NTU。
② 测得的SS值：最高为130 mg/L，最低为43 mg/L，平均为83.54 mg/L。
③ 从50个数据分析可得，浊度值低于60 NTU的占90%，经统计浊度与SS的相关关系方程为：
y＝2.154 8x-7.202 4
R2＝0.9571
④ 由于试验过程中黄浦江上游闵行江段浊度低于80 NTU，而最大几率在25～60 NTU之间，故高于60 NTU时与SS的相关关系有待于作进一步研究。
1.2 排泥水污泥总量估算
水厂排泥水中污泥总量的估算涉及到工程土建规模、脱水机械和机泵设备的容量配置，是确定工程规模和投资成本的重要依据。
一车间排泥水污泥总量估算采用英国水处理研究中心《污泥处理指南》一书中提供的排泥水中污泥含量计算公式：
DS＝SS+0.2B+1.53C＝2A+0.2B+1.53C
式中DS——水中干污泥含量，mg/L
SS——原水中悬浮固体量，mg/L
A——去除的浊度，NTU
B——去除的色度
C——投加的硫酸铝(以氧化铝计)
根据1994年—1996年原水浊度统计，预计干污泥量见表1。
| 水质及投加量 | 最低 | 平均 | 最高 |
| 去除的浊度(NTU) | 15 | 80 | 280 |
| 去除的色度 | 5 | 9 | 15 |
| 铝盐的投加量Al2O3（mg/L） | 1.5 | 3.8 | 7.7 |
| 预计干污泥量(mg/L) | 33.1 | 167.6 | 574.8 |
水厂制水系数取1.07，一车间日处理水量：
Q＝6.67×10.4 m3/d×1.07=7.137×104 m3/d
则平均日产干污泥量：
W＝71 370 m3/d×(167.6×10-6 t/m3)=11.96 t/d
最低日产干污泥量W＝2.36 t/d
最高日产干污泥量W＝40.99 t/d
本项目以浊度＝80 NTU来考虑土建规模和设备容量的配置。
1.3 排泥水自然沉降特性
不同含固率排泥水的自然沉降特性见图2。
由图2可知，排泥水污泥在自然沉降过程中，污泥沉降速率随时间的增长不断减小，而且不同含固率的沉降特性明显不同。含固率较低时，初始阶段污泥沉降速度很快，较快到达压密点，且在压密点附近沉降曲线明显转折。随着排泥水含固率的增高，污泥界面的下降速率越来越慢，历时曲线逐步趋于平缓，压密点不明显。图中各排泥水沉降时含固率的变化数据见表2。
| 排泥水含固率 | 0.68 | 1.15 | 2.29 | 2.75 | 4.22 | 6.24 | 9.59 |
| 3h后污泥含固率 | 4.16 | 4.07 | 4.97 | 4.80 | 5.96 | 7.28 | 10.48 |
| 稳定污泥#含固率 | 5.71 | 5.12 | 7.72 | 8.20 | 9.32 | 9.60 | 12.75 |
| 注：#排泥水沉降24h后的浓缩污泥 | |||||||
由表2可知，3 h后的浓缩污泥和24 h后稳定污泥的含固率随着排泥水初始含固率的升高而升高。经过3 h自然沉降，底部污泥含固率都达到4%以上，能满足后续机械脱水设备要求。
