沉淀池排泥量测定方法
净水厂沉淀池排泥水回用安全及参数研究
表 3 检验方法及仪器一览表
水质指标
检验方法
检验仪器
浑浊度
散射法
哈希 2100Q 浊度仪
CODMn 酸性高锰酸钾滴定法
COD 消解仪
UV254 氨氮
分光光度法
Thermo 紫外可见分光光度 计 E201
纳氏试剂分光光度法
Thermo 紫外可见分光光度 计 E201
2. 结果与讨论
2.1 排泥水回流比试验研究 设置在原水中投加不同比例排泥水以及 不投加排泥水做对比试验，将沉后出水浊度 进行比较，结果如图 2 所示，在相同的投药 量条件下，加入了排泥水的出水浊度普遍比 不 加 排 泥 水 的 出 水 浊 度 低， 并 且 随 着 投 矾 量 的 增 大， 浊 度 呈 下 降 趋 势； 在 投 药 量 为 20mg/L 时，最佳回流比为 7%，在投药量为 25mg/L 时，最佳回流比为 10%，而在投药量 在投药量为 35~40mg/L 时，最佳回流比为 5%。 根据所在水厂一年的沉后水浊度平均数，设
关键词：排泥水；回用；参数优化；深度处理
净水厂在净化水的过程中，会产生大量的 生产废水，约占水厂供水量的 3%~10%，其中， 沉淀池排泥水约占总生产废水的 20%~50%[1]， 而国内大部分水厂未处理直接排放，造成水资 源的浪费。研究表明，沉淀池排泥水中含有大 量的絮凝颗粒和未充分水解利用的混凝剂，排 泥水回用可达到强化混凝的效果 [2]。然而沉淀 池排泥水中亦富集了大量的悬浮物、细菌以及 残余化学药剂等，因此有必要对沉淀池排泥水 水质及回流参数进行研究 [3]。英国水工业研究 协会制定了排泥水回用比例应小于 10%[4]；必 须在线检测各阶段水浊度；必须通过烧杯搅 拌试验确定水厂的最佳投药量等方针来指导 和规范排泥水回用工艺。为了进一步为净水厂 现有回用工艺的改进与减能减排提供理论指 导与技术参考，笔者以沉淀池排泥水为研究对
自来水厂排泥水处理污泥量的确定方法
城市给排水自来水厂排泥水处理污泥量的确定方法叶 辉 乐林生 鲍士荣 许建华 提要 实施自来水厂排泥水处理,首先需要确定自来水厂的污泥量,就此将污泥量分为排泥水量和干污泥量。
排泥水量可根据沉淀池排泥运行方式和滤池反冲洗运行方式来确定。
对于干污泥量的确定介绍了计算法和物料平衡分析法,物料平衡分析法可作为计算法的补充,对计算法的结果进行校核。
关键词 自来水厂 排泥水 污泥量 污泥处理0 概述自来水厂排泥水含有大量来自原水的污染物,排泥水直接排放,会对地表水体造成污染。
随着经济的发展和人们环保意识的提高,我国自来水厂排泥水处理已经提上议事日程。
实施排泥水处理,首先必须确定合理的污泥量,因为污泥量的确定直接影响整个排泥水处理工程的设计规模,从而影响到设备配置和投资规模。
自来水厂的污泥量受多种因素影响,包括原水水质、水处理药剂投加量、采用的净水工艺和排泥的方式等。
污泥量确定包括两方面内容:一是排泥水总量,它决定浓缩池规模;二是总干泥量,确定污泥脱水设备的规模。
污泥量确定一般需要较长时间数据的统计结果,因此即使目前没有建设排泥水处理工程计划的自来水厂,着手进行有关水厂污泥产量资料的收集工作仍然是明智之举。
1 排泥水总量确定排泥水总量可分为沉淀池(或澄清池,下同)排泥水量和滤池反冲洗废水量两部分。
通常可以认为自来水厂一泵房取水量和二泵房出水量之间的差值即为自来水厂排泥水的总量。
但它不能分别确定出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量,且这一估算方法不够准确。
已投产的自来水厂,根据水厂的有关运行参数可以较准确地计算出沉淀池排泥水量和滤池反冲洗废水量。
水厂沉淀池采用人工定时排泥,只需根据每天排泥次数、每次排泥历时和排泥流量以及沉淀池格数,就可以计算出沉淀池的排泥水量。
同样道理,也可以根据滤池每天冲洗次数、每次冲洗历时、冲洗强度及单格滤池面积和格数,计算出滤池反冲洗废水量。
如果沉淀池排泥和滤池反冲洗实现了自动化运行,则需要对水厂沉淀池排泥和滤池反冲洗进行现场观测,了解沉淀池排泥和滤池反冲洗流量、每次历时和统计每天排泥或冲洗的次数,然后进行计算。
沉淀池的深入探究 ——光学式污泥界面测量
沉淀池的深入探究——光学式污泥界面测量我们的地球是一个蓝色的星球，水资源似乎非常丰富。
然而，只有2.5%的水是可用的淡水。
与此同时，全球人口的增加和工业化的快速发展对自然水资源提出了巨大的需求。
将来可用的淡水越来越少了。
在这种前提下，高效、高容量的清水供应、对地球和整个地区的发展进行生态友好的污水处理日益重要。
淡水供应领域日益严峻的形势迫使制水者不仅要始终如一地追求过程测量的确定性和实用性，而且要比过去更密切地控制效益。
在每座市政自来水厂和污水处理厂，比如自来水厂的沉淀池、污水处理厂的初沉池、二沉池，都有沉淀池内泥位高度的测量需求，来达到刮泥耙的合理启停，保证排出的污泥含水率最低，以降低后续浓缩池的絮凝剂投放和污泥脱水的耗电量，以及减少污泥浓缩的体积，达到优化水厂控制，节能减排，节省费用的目的。
1/ 5图：水处理流程以往，测量污泥沉淀界面的方法是原始的超声波法，且时至今日，国内九成以上的水厂仍然沿用此法，但此法受局限于池底污泥分层渐变不清晰，或者有水下漂浮物的干扰。
2/ 5图：超声波工作原理二十世纪末期，欧洲开始出现一种光学式的污泥界面仪，称为第二代污泥界面仪。
光学式污泥界面仪与市场上用于沉淀池的传统方法超声波原理相比，它克服了传统超声波法的缺点，即使在泥水分层渐变或者不清，甚至有悬浮污泥漂浮层的工况，都能准确测量，从而为现场的沉淀工序提供更明晰的掌握，便于很好地实现污泥沉淀和排泥的自动控制。
仪器由主机和探头二部分组成。
图：光学式污泥界面仪光学探头移动式测量法与传统使用的超声波物位测量不同，仪器使用一个光学传感器沉入到介质，穿透沉淀池所有层面，自水面到池底上下走动，测量上下每个深度位置的污泥浓度状况，从而详细获得水池内各点污泥浓度，获得所需的准确泥水分界面参数。
因此,可以测量到水中不同深度的悬浮固体浓度。
悬浮物浓度的测量是于液体内光学透射的独特方法，这种测量原理利用悬浮物颗粒吸收和散射近红外光谱（近红外）光来实现测量，可以精确地测量，且不受污泥颜色的影响，也不会因池壁反射回波或漂浮层及不同层面浮动污泥信号反射造成的误差。
沉淀池设计规范(1)
第二节沉淀池（Ⅰ）一般规定第1.2.1条城市污水沉淀池的设计数据宜按表1.2.1采用。
生产污水沉淀池的设计数据，应根据试验或实际生产运行经验确定。
第1.2.2条沉淀池的超高不应小于0.3m。
第1.2.3条沉淀池的有效水深宜采用2～4m。
第1.2.4条当采用污泥斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。
泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。
第1.2.5条初次沉淀池的污泥区容积，宜按不大于2d的污泥量计算。
曝气池后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施。
机械排泥的初次沉淀池和生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。
第1.2.6条排泥管的直径不应小于200mm。
第1.2.7条当采用静水压力排泥时，初次沉淀池的静水头不应小于1.5m；二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，曝气池后不应小于0.9m。
注：生产污水按污泥性质确度。
第1.2.8条沉淀池出水堰最大负荷，初次沉淀池不宜大于2.9L/（ｓ·ｍ）；二次沉淀池不宜大于1.7L/（ｓ·ｍ）。
第1.2.9条沉淀池应设置撇渣设施。
（Ⅱ）沉淀池第1.2.10条平流沉淀池的设计，应符合下列要求：一、每格长度与宽度之比值不小于4，长度与有效水深的比值不小于8；二、一般采用机械排泥，排泥机械的行进速度为0.3m/min；三、缓冲层高度，非机械排泥时为0.5m，机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；四、池底纵坡不小于0.01。
第1.2.11条竖流沉淀池的设计，应符合下列要求：一、池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值不大于3；二、中心管内流速不大于30mm/s；三、中心管下口应设有喇叭口及反射板，板底面距泥面不小于0.3m。
第1.2.12条辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：一、池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值宜为6～12；二、一般采用机械排泥，当池子直径（或正方形的一边）较小时也可采用多斗排泥，排泥机械旋转速度宜为1～3r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min；三、缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3ｍ；四、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。
反应沉淀池技术规范书
燃煤发电机组工程反应沉淀池成套设备技术规范书二〇〇八年四月签字页买方：设计方：卖方：目录附件1 技术规范 (1)附件2 供货范围 (13)附件3 技术资料和交付进度 (17)附件5 监造、检验和性能验收试验 (19)附件7 技术服务和联络 (22)附件8 分包与外购 (25)附件9 大部件情况 (26)附件12 性能考核 (27)附件1 技术规范1 总则1.1 本技术规范适用于燃煤发电机组工程中的净水系统2座500m3/h反应沉淀池所需混合絮凝沉淀工艺设备，它包括上述设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本技术规范和工业标准的优质产品。
1.3 如果卖方没有以书面方式对本技术规范的条文提出异议，那么买方可认为卖方提出的产品完全符合本技术规范的要求。
1.4 从签订合同之后至卖方开始制造之日的这段时期内，买方有权提出因规程、规范和标准发生变化而产生的一些补充修改要求，卖方将遵守这些要求。
1.5 本技术规范所使用的标准，如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高的标准执行。
1.6 本工程采用KKS编码系统，卖方将根据买方提供的原则对设备及其辅助系统的零部件进行KKS编码。
1.7 本合同附件经买方、设计方和卖方三方签字认可后作为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。
2 设计条件与环境条件2.1 设计条件2.1.1 安装位置本工程按2×660MW机组建设，净水系统配置2座500m3/h反应沉淀池，并留有扩建场地。
每座反应沉淀池由混合絮凝沉淀工艺设备和土建结构组成，本工程反应沉淀池采用混合、絮凝、沉淀处理工艺，反应沉淀池的混合方式采用管式静态混合器，安装在池外。
絮凝池与沉淀池合建，在池内安装絮凝反应设备、斜板沉淀设备，以提高絮凝、沉淀效果，保证出水水质。
反应沉淀池采用多斗重力排泥方式，排泥管上设气动蝶阀，控制排泥量、排泥时间和排泥周期, 由补给水控制系统自动控制或定时控制打开排泥。
排水池、排泥池工艺计算案例
排水池、排泥池工艺计算案例1.设计参数设计规模，近期供水规模为50000m3/d，远期供水规模为75000m3/d，自用水系数为1.10。
设计个数：排水池和排泥池近期均各建设1座，包含2格，按照远期同时工作设计，且能够单独运行及泄空。
原水设计浊度：按照30NTU进行设计。
2.相关设计规范根据《室外给水设计标准50013-2018》（1）水厂排泥水处理系统的设计应分别计算分析水量的平衡和干泥量的平衡；（2）排泥水处理系统应具有一定的安全余量，并应设置应急超越系统和排放口；（3）排泥水处理系统的平面位置宜靠近沉淀池。
当水厂有地形高差可利用时，宜尽可能位于净水厂地势较低处。
3.设计水量平衡及容积计算3.1.排水池水量平衡计算3.1.1.滤池反冲洗排水量计算（1）单格滤池反冲洗排水量第一阶段，单独气冲，均质石英砂滤料，微膨胀，历时5min；单格滤池过滤面积为78 m2。
第二阶段，气水联合冲洗，其中：水洗强度2.7 L/m2.s，历时5min；第三阶段，单独水冲洗，强度5.4L/m2.s，历时5min；排水量Q水=5.4 L/m2.s×5×60×78m2=126.4m3；表面扫洗强度：按1.4L/m2.s计，历时5min；单格滤池过滤面积为78m2。
扫洗排水量Q扫=1.4/m2.s×15×60×78 m2=98.28m3；单格滤池反冲洗排水总量Q=Q气水+Q水+Q扫=63.2m3+126.4m3+98.28m3=287.9m3滤池冲洗历时：从关闸停止进水开始，到初滤水排放完毕，出水气动蝶阀打开为止。
（2）初滤水排水量初滤水按照过滤初期10min的过滤水量；Q=0.1273×10×60=76.4m3。
（3）反冲前排水水量单格滤池总面积为92.3m2，过滤水位为 3.50m，冲洗排水槽高度为2.80m，冲洗排水槽深度1.10~1.60m，冲洗排水槽内宽0.7m，反冲洗前排水量为：Q=92.3×（3.50-2.80）+(1.10+1.60)/2×0.70×13=76.9m3（4）滤池反冲洗总排水量（按照远期6格计算）远期包含6格，Q=（287.9+76.4+76.9）×6=441.1×6=2646.6m3占水厂设计规模4.41%。
沉淀池排泥自动控制系统技术说明
沉淀池排泥自动控制系统技术说明吸泥机的运行控制采用两种方式∶
（1）定时启动
可根据原水浊度、流量、加药量等条件计算沉淀池污泥量，调试沉淀池 5min 沉降比控制在 10%～15%，并通过试运行摸索确定吸泥机自动间隔时间和每次启动运行次数。
启动间隔时间和运行次数均可调整和设定。
（2）污泥浓度探测器（污泥界面探测器）控制启动当沉淀池底部污泥浓度达到某一高度时，信号传给控制器，控制器控制吸泥机操作。
控制器为吸泥机配套的现场控制设备。
控制器的控制功能除了能够独立完成吸泥机现场控制功能（现场操作功能）外，也能够接受 PLC 系统的监控。
设定四种工作方式∶
①连续往返运行;
②运行到全程，返回原处，停桁车;
③运行到全程的 1/3 处，返回原处，停桁车;
④运行到全程的 1/3 处，返回原处，继续运行全行程，返回原处，停桁车。
现场控制器提供下列供 PLC 系统的监视信号;"现场/远方"、运行/停止、池端位置、虹吸状态、排泥阀门状态、综合故障等信号，现
场控制器能够接受 PLC 系统的控制信号∶开/停。
此外，通常平流池池底积泥高度不超过 0.5m。
加药后混合反应絮凝后的絮体（矾花）颗粒、密度大，不易碎散，则沉淀效果好，污泥界面比较容易分得清。
反之，使用污泥浓度探测器不十分理想。
故使用污泥浓度探测器（污泥界面开关）控制吸泥机，亦需要通过现场调试后确定控制软件。
污泥量计算
污泥量计算污泥量计算（1）污泥量计算1初次沉淀污泥量和二次沉淀污泥量的计算公式：V=100C0ηQ/1000（100-p）ρ式中：V——初次沉淀污泥量，m3/d；Q——污水流量，m3/d；η——去除率，%；（二次沉淀池η以80%计）C0——进水悬浮物浓度，mg/L；P——污泥含水率，%；ρ——沉淀污泥密度，以1000kg/m3计。
2剩余活性污泥量的计算公式：Qs=ΔX/fXr式中：Qs——每日从系统中排除的剩余污泥量，m3/d；ΔX——挥发性剩余污泥量（干重），kg/d；f=MLVSS/MLSS，生活污水约为0.75，城市污水也可同此；Xr——回流污泥浓度，g/L。
3消化污泥量的计算公式：见公式（8-3）。
（2）污水处理厂干固体物质平衡：污水处理厂内部存在着固体物质的平衡问题，通过固体物质的平衡计算，有助于污泥处理系统的设计与管理。
污水处理厂固体物质平衡的典型计算，可根据图8-1进行。
设原污水悬浮物X0为100，初次沉淀池悬浮物去除率以50%计，二次沉淀池去除率以80%计，悬浮物总去除率总去除率为90%。
各处理构筑物固体回收率为：浓缩池为r1=90%；消化池为r2=80%；悬浮物减量为rg=30%；机械脱水为r3=95%（预处理所加混凝剂的固体量略去不计）。
因此其平衡式为：进入污泥浓缩池的悬浮物量：X1=ΔX+XR （8-10）XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 （8-11）式中：X1——进入浓缩池的固体物量；ΔX——初次沉淀池排泥的悬浮物量加二次沉淀池剩余污泥中的悬浮物量；XR——等于浓缩池上清液含有的悬浮物量Xˊ2，消化池上清液悬浮物量Xˊ3，机械脱水上清液悬浮物量Xˊ4的总和。
进入消化池的悬浮物量：X2= X1 r1 （8-12）浓缩池上清液悬浮物量：Xˊ2= X1（1- r1）（8-13）消化池悬浮物减量：G= X2rg= X1 r1rg （8-14）进入机械脱水设备的悬浮物量：X3=（X2-G）r2 （8-15）消化池上清液悬浮物量：Xˊ3=（X2-G）（1- r2）（8-16）脱水泥饼固体物量：X4= X3 r3机械脱水上清液含有的悬浮物量：Xˊ4= X3（1- r3）（8-17）回流至沉砂池前的上清液中所含悬浮物总量：XR=Xˊ2+ Xˊ3+ Xˊ4 = X1（1- r1rg-r1r2r3+r1r2r3rg）（X1- XR）/ X1= r1rg+r1r2r3-r1r2r3rg=ΔX/ X1X1=ΔX/ r1[rg+r2r3（1-rg）] （8-18）污泥含水率污泥含水率(1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。
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沉淀池排泥量测定方法
方法一
一操作步骤
1 先关闭测试该沉淀池所对应反应池的进水阀门。
(此时要清楚关闭此进水阀门后另一边的进水量，以便调整)
2 用标尺测量反应池水位(即反应池里面水平面与池顶的高度)，记录。
3 待不再有沉淀池水流向集水槽时，开始打开沉淀池排泥阀排泥(排泥阀必须一个一个顺序打开，不能同时打开，因为同时打开水压不够，不能确保阀门正常开启)。
开启4个阀门后用秒表开始计时，然后再以同样速度开启另外4个阀门。
确保开启各个阀门的时间间隔一样。
4 待沉淀池水位降至斜管顶端处时结束计时，记录排泥时间。
逐个关闭排泥阀。
用标尺测量反应池水位(即反应池里面水平面与池顶的高度，此值一般为定值)及沉淀池斜管顶端至集水槽进水孔之间的距离(此值为定值)。
5 开启反应池进水阀，恢复运行。
二计算
反应池水位下降体积 + 沉淀池水位下降体积 = 沉淀池排泥水量
反应池水位体积可通过查《反应池体积-高度对应表》来计算，沉淀池水位体积可通过沉淀池尺寸来计算，体积=长×宽×高。
三说明
1 本方法只能测定沉淀池排泥时水位降至斜管顶端时的水量。
2 若延长排泥时间水位还继续往斜管内部降低，只能通过计算出单位时间内每个阀门排水量来估算排泥时间内所有排泥阀排水量的一个最大可能值。
因为用重力流排泥，排泥阀的排泥量会随着水位降低而减少，所以只能通过估算得到一个最大可能值。
这也是本方法存在的弊端。