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高效水力混凝澄清与机械污泥浓缩组合工艺试验研究

李昱辰  
【摘要】: 随着经济的发展,人口的增加,不少地区水源短缺,有的城市饮用水水源污染严重,居民生活饮用水安全受到威胁。1985年发布的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-85)已不能满足保障人民群众健康的需要。为此,卫生部和国家标准化管理委员会对原有标准进行了修订,联合发布新的强制性国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项增至106项,增加了71项。我国饮用水浊度指标也从1976年的5NTU到1985年的3NTU,再到2001年的1NTU,因此浊度在我国水质标准的发展过程中是十分重要的一个指标。 净水厂在生产大量饮用水的同时,也产生了大量的排泥水,这些废水主要来自沉淀池或澄清池的排泥水和滤池的反冲洗废水。排泥水水量一般约占净水厂总净水量的4%~7%,随着净水厂的数量增加和规模的不断扩大,净水厂排泥水的排放量也日益增大。目前,我国大部分净水厂的排泥水基本上是不经处理直接排入水体,由此带来一定的环境问题和社会问题。国家环保局要求,从2000年起,新建或在建的大型净水厂的排泥水必须处理,达标后再行排放。 基于上述原因,本文根据现有设计资料以及相关科学文献为设计依据,以絮凝动力学和沉淀理论作为指导依据,对高效混凝澄清中试设备进行创新设计。通过对研发新式的高效水力混凝澄清与机械污泥浓缩组合设备的试验和研究,先从混凝机理分析入手,依据原水特性,研究了常规混凝剂聚铝和助凝剂聚丙烯酰胺对低温低浊水的处理效果,对低温低浊,常温常浊情况下的混凝影响因素进行分析;同时研究了提高水力负荷和污泥回流对混凝沉淀的影响;最后从高分子絮凝剂PAM对污泥浓缩性能的影响以及刮泥机转速对研究了污泥浓缩性能的影响两方面做了研究和分析。 数据分析表明,在低温低浊,常温常浊的条件下高效水力混凝澄清与机械污泥浓缩组合设备出水水质仍然可以控制在3NTU以下;当沉淀池上升流速达到6mm/s时,投加絮凝剂聚合氯化铝在25~35mg/L,同时投加助凝剂聚丙烯酰胺0.06~0.07mg/L,出水浊度依然可以控制在3NTU以下;开启污泥回流时,污泥回流点在混合器前端,回流比为3%,混凝反应效果最好,絮凝段形成的矾花最大而且密实,易于沉降;刮泥机慢速搅拌时,当投加聚丙烯酰胺量为0.16mg/L时,适宜的搅拌速度在2r/min左右,6h浓缩后污泥的含固率可达4%以上。


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