污泥回流强化低浊度水混凝的实验研究

作     者：王冬 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐勇鹏

授予年度：2014年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：低浊水 生产废水回用 自耗水 强化混凝 安全性评价 

摘      要：我国水资源总量充足，但人均占有量却仅占世界人均水平的1/4。近年来，随着湖库水源比重越来越大，供水企业现有水处理工艺针对湖库水浊度低、水质稳定、微污染等特点难以取得较好净水效果。加之新国标对出水水质要求的不断提高，供水企业针对湖库水源特点采取强化混凝法、涡旋混凝法、气浮法、微絮凝直接过滤法等方法对低浊水进行处理。在饮用水资源短缺的大背景下，生产废水作为一种资源进行回收利用，降低自耗水的同时也为处理低浊水提供了一种新的可行方法。 本文首先通过烧杯试验对污泥特性进行评价，验证不同废水沉降性能及污泥活性。将本研究中将沉淀池排泥槽内蓄积的沉淀物定义为污泥。定义沉淀池排泥水、滤池反冲洗水以及两者混合水为工况1、2、3。三种污泥工况进行回流试验，根据不同水质浊度调整回流比例，将混合水浊度作为控制因素进行混凝试验。通过三组试验对比，确定出最佳混合水浊度区间范围，并对三组试验效果进行评价。在烧杯试验基础上，建设连续性中试试验装置，以期更加准确的反映不同污泥工况在实际生产中的效果。主要从三种污泥工况特性以及生产实际出发，建立不同混合水浊度条件下的回流策略。污泥回用后出水存在一定的风险，主要是污泥回用导致水体中有机物和部分重金属含量较高，对于常规处理工艺来说必然会带来一定的风险。针对污泥工况1的安全性分别从常规指标、有机物指标以及金属指标三方面论述出水水质随回流次数增加的变化。建立起一套可用于检测饮用水的遗传毒理学组合体系。 烧杯试验结果显示：三种污泥工况回用均具有强化混凝的效果，相同投药量下工况3的出水效果最佳，工况1次之，工况2较前两面两种工况较差;三种工况情况下均存在最佳混合水浊度，在此区间范围内节药效果最佳。其中工况1及工况3的最佳混合水浊度范围在20～80NTU间，而工况2的作用范围仅为30～50NTU，范围较窄;根据水厂污泥占制水量比值，建议将混合水浊度作为控制变量。在反冲洗废水进行100%回流基础上调节排泥水回流比，实现强化混凝、节水节药的效果。 连续性试验结果中发现相同投药量下，适当进行污泥回流对于出水浊度及色度具有良好去除效果。回用后沉后出水TOC及DOC差值并未发生大的变化。对沉后出水中铝、铁、锰差值进行评价，发现回用污泥对水体中铝具有很好强化去除效果，对水中铁的去除效果不明显，但也未见富集现象。但回用对水中锰的去除效果不佳。 安全性方面，污泥回用不会造成常规指标、有机物指标以及金属指标大范围的变化，出水水质均能符合国家标准。通过文献调研得出生产废水回用遗传毒理性四阶段检测方法。选择发光菌作为第一阶段急性试验方法;第二阶段根据不同遗传点位分别选择SCGE试验、TK基因突变试验、微核试验作为检测DNA、基因以及染色体的试验方法;第三阶段试验采用UDS试验以及精子染色体畸变试验检测生殖细胞遗传突变性;选择特异座位试验及可遗传易位试验作为标准试验。