水厂沉淀池排泥自动化

尹昌南　张玉龙

摘要自来水厂的排泥水处理工作应从对具体水厂的排泥水水质特性分析出发，注意自来水厂污泥和污水厂污泥之间的本质差别。本文探讨研究了自来水厂排泥水处理技术的若干问题。

关键词自来水厂排泥水处理

随着我国对环境保护和整治力度的不断加强，许多省市的环保部门近年来积极督促各地自来水公司在扩建、新建自来水厂的同时，要筹措资金同步实施水厂的排泥水处理工程。1996年以来，石家庄、北京、上海和深圳等城市先后建成投产了几个水厂的排泥水处理工程，开始了我国自来水厂排泥水处理的起步阶段。

自来水厂排泥水不经处理就直排江河湖泊等水体，成为水体的重要污染源，淤积抬高河床，影响江河的航运和行洪排涝能力。我国是水资源紧缺的国家，水资源是制约国民经济可持续发展的重要物质条件。努力搞好自来水厂排泥水处理工程，在改善水环境的同时，还可回收利用占水厂供水量2～4％左右的水量，一定程度上缓解水资源紧缺的矛盾。我国近2800个城市自来水厂今后如陆续着手建设排泥水处理工程，将可能涉及数百亿元巨额基建投资的能否合理使用，能否相应实现预期的工程效应和环境效益的重大现实问题。

结合几年来在自来水厂排泥水处理科研工作和工程实践中的一些经验、教训和体会，联系在国内、外一些自来水厂和污水厂的污泥处理工程参观调研过程中的收获、心得和思考，对自来水厂排泥水处理技术的若干问题提出如下看法和建议，供我国自来水厂排泥水处理工程建设和研究工作参考。

城镇供水是国计民生最重要的基础设施之一，也是关系到城镇居民身体健康的重要因素之一，为此，建设部和卫生部共同颁布了《生活饮用水水质卫生标准》这一法规性文件。该标准是在世界卫生组织制定的《饮用水水质准则》基础上制定的，对生活饮用水的各项指标做出了严格的要求。所以，要想使饮用水水质达标，就必须对现有的水工艺处理系统进行改造和挖潜。

众所周知，水工艺处理一般分为取水、投药、反应、沉淀、过滤、杀菌等几个环节。每个环节都至关重要，若出现问题，都会影响到水质的达标。而沉淀池在水处理工艺中起着承上启下的作用。若运行有误，就会提高滤上水的浊度，从而增加滤池的负担，势必影响到滤下水的浊度，影响到水质的达标。为此，我们提出沉淀池排泥实现自动化。

制水三厂“九三”系统共有6座斜板式沉淀池，每座沉淀池有2台刮泥机，共计12台刮泥机。以往人工排泥都是凭工作经验，按周期排泥，即无论沉淀池内的淤泥多少。只要排泥周期到，就进行排泥，这样做的缺点是，由于原水发生变化、投药、反应未做及时调整，就会造成以下两种情况的发生：一是排泥周期到，而沉淀池内的淤泥并不多，此时进行排泥，虽然可以保证水质，但造成了极大的浪费，提高了制水成本，影响到水厂的经济效益。二是排泥周期未到，而沉淀池内的淤泥已经很高，若不及时排泥，就会加重刮泥机的负载，同时，滤上水的浊度增高，会增加滤池的负担，滤下水的浊度也将难以控制，直接会影响到水质的达标。

鉴于上述原因，我们利用现有的μXL集散控制系统，对沉淀池进行改造，实现排泥自动化。具体做法是：在每个沉淀池内加装一个泥位计，并将泥位计的输出信号送入到μXL控制系统，利用μXL，系统对沉淀池泥位进行时实监视。泥位计选用的是奥地利产USP010型超声波泥位计，其工作原理是：利用超声波传感器信号来衰减污泥中固体浓度的指标(系数)，衰减率是固体浓度的尺度，用以司服控制传感器跟踪固体浓度，测量仪上的标尺和电流输出，指示传感器的位置，这样泥位计便可以在沉淀池内追踪水中含泥量的某一百分数而上下移动，从而确定沉淀池内淤泥的多少。为了能够准确的监视沉淀池内淤泥的变化情况，我们将泥位计安装在每个沉淀池的中间部位。这样做可以观测到沉淀池泥位的平均效果，并将泥位计的司服电机与刮泥机的启动信号相联接，当刮泥机启动时。泥位计自动升起，以防止将泥位计刮断，当完成整个刮泥过程后，泥位计再自动放人到沉淀池中，继续对沉淀池内的泥位进行监视。

在生产过程中发现：如果2台或2台以上刮泥机同时启动，就会造成配水不平衡，影响对水的处理，于是我们规定每次刮泥时只能且只能启动一台刮泥机，这样既满足了水工艺处理的要求，又保证了刮泥机的正常运行。

排泥采用周期与泥位相结合、泥位优先的方式对沉淀池进行控制，排泥周期适当延长，即将泥位计的某一高度设为排泥上限，在排泥周期内，若泥位未达到上限，沉淀池排泥采用周期方式排泥；在排泥周期内，若泥位达到上限，沉淀池立刻进行排泥。其流程图如下：

通过以上的改造，值班人员在控制室内便可以总览沉淀池的运行情况，减轻了工人的劳动强度，杜绝了水质事故的发生。保证了安全生产，降低了制水成本，水厂吸泥机的自控改造不仅是提高劳动生产率的需要，也是提升技术和管理水平，进而保障水质的需要。在设备改造中，一方面要注重新技术、新设备、新工艺的运用，另一方面也要因地制宜，注重发挥已有设备的作用，以最省的投入来实现最大的效益。