6.5 净水工程论证
6.5.1 净水厂工艺方案论证
6.5.1.1 水源分析
（1）水质类别及分析。净水厂工艺的选择取决于原水的水质情况，根据五指山市环境资源监测站提供的永忠村上游附近及番道村下游附近原水水质监测表（见表5.3-1），对照现行的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006），在所检测的24项水质指标中，除粪大肠杆菌指标严重超标，需要进行处理外，其余指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的要求。
（2）水质评价。从上述水质指标的分析来看：一般化学指标、感官指标、毒理学指标、放射性指标均符合要求，主要是细菌学指标超标，具体体现在粪大肠菌群超标。由于沿线存在大量的村庄，因此水质易受沿线居民生活活动（粪便和生活污水）影响。
为了保证五指山市广大人民的身体健康和社会的持续发展，必须将净水厂取水河段划为生活饮用水水源保护区，杜绝各种污染物排入；强化流域内的污水处理设施的建设、运行和管理，加强水源保护区的管理等。
6.5.1.2 工艺选择
净水厂主要处理工艺有常规处理、预处理+常规处理、常规处理+深度处理、预处理+常规处理+深度处理等几种，下面就几种工艺进行比较：
1.常规处理工艺
常规处理工艺生产设施包括水处理和污泥处理两部分。水处理设施主要由混合、絮凝、沉淀 （或澄清）、过滤、消毒、清水池以及送水泵房等构成，本工程清水输水管线采用重力流输水，所以不考虑送水泵房。污泥处理生产设施主要由调节、浓缩、脱水等构成。
常规水处理工艺的主要目的是降低水中浊度、色度和去除致病微生物。
2.预处理+常规处理工艺
当原水的色度或含沙量、有机物、致突变前体物等含量较高、臭味明显或为改善凝聚效果，在常规处理生产设施基础上增设的预处理以及配套设施。
预处理方法有预沉池、生物预处理、氯预氧化处理、臭氧预氧化处理、高锰酸钾预氧化处理和粉末活性炭吸附处理。
（1）预沉池。当原水含沙量高时，宜采取预沉措施，预沉方式根据原水含沙量及其粒径组成、沙峰持续时间、排泥要求、处理水量和水质要求等因素，结合地形条件采用沉沙、自然沉淀或混凝沉淀。
（2）生物预处理。生物预处理是微污染原水的可行处理方法之一。微污染原水与废水相比，尽管污染物的种类和浓度有所不同，但水的生物可处理性是相接近的，所以废水生物处理中的生物膜法，如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等，均可用来处理微污染原水，但因原水中的基质浓度比废水中为低，两者的设计和运行参数应有差别。
常规水处理工艺虽在保证饮用水水质方面起着重要作用，但并不能去除水源水中的天然有机物和微量有机污染物。而生物预处理可以去除常规处理不易去除的污染物，如氨氮、合成有机物和溶解性可生物降解有机物等。不过，常规处理工艺不管有无生物预处理，并不能改变水源水的致突变性，处理前后水的致突变性没有明显的差别。近年来，在常规处理之前设置生物预处理池的工艺，已在个别水厂中采用。
生物预处理去除微污染技术，在国内有代表性的处理构筑物有生物接触氧化池和淹没式颗粒填料生物接触氧化池（简称生物陶粒滤池）两类。原水受到有机污染，不满足水源水质标准时应在常规处理之前增加生物预处理。
（3）预氧化处理。预氧化通常是指在絮凝反应或沉淀之前将氧化剂投加到原水中，其主要作用是氧化分解水中有机物或无机污染物以利于其从水中去除，同时兼有破坏胶体浊度颗粒表面附着或包裹的还原性有机物，促使胶体颗粒脱稳以利于混凝沉淀过滤除浊，即助凝作用。
氧化剂的选择应考虑以下因素：
1）处理效果好，反应产物无毒无害或易于生物降解或易于从水中分离出来。
2）处理费用合理，所需药剂与材料易得。
3）有良好的氧化特性，在常温和较宽的pH值范围内具有较快的反应速度。
4）当负荷变化后，通过调整工作参数，可维持稳定的处理效果。
5）与前后处理工序的目标一致，易于组合。
目前水处理中常用的氧化剂主要有高锰酸盐、氯气、臭氧、二氧化氯等。其中高锰酸盐主要以氧化为主，氯气、臭氧、二氧化氯等兼有氧化和消毒的作用。
高锰酸钾是一种强氧化剂，能够选择性地与水中有机污染物作用，破坏有机物的不饱和官能团，20世纪60年代初就被用于去除水中嗅味、色度等，效果良好。近年来又研制出高锰酸盐复合药剂，对地表水有显著的氧化助凝、除藻、除嗅味、去除微量有机污染物等效能，还可降低三卤甲烷生成势。高锰酸盐复合药剂在氧化过程中产生的中间态和新生态成分可强化去除水中微量有机污染物。此外，新生态二氧化锰对水中多种微量有机与无机污染物有吸附作用，可提高对水中多种有机污染物和重金属的去除效果。新生态水合二氧化锰也对高锰酸盐氧化一些污染物有催化作用。研究结果表明，高锰酸盐复合药剂预氧化可降低水的致突变活性，并不产生溴酸盐等有害副产物。作为混凝阶段的预氧化药剂，高锰酸盐的投加量为0.2～1.5mg/L。此外，高锰酸盐预氧化对过滤有强化作用，在去除水中藻类、嗅味、浊度以及微量有机污染物等方面也具有明显的效果，一般高锰酸盐投量为0.1～0.5mg/L。高锰酸盐预氧化对地下水中和地表水中铁锰的去除均有良好的效果。
（4）活性炭吸附处理。粉末活性炭具有较强的吸附性能，能有效去除水中的臭味、天然和合成溶解有机物、微污染物等，大部分比较大的有机物分子，芳香族化合物、卤代烃等能牢固地吸附在活性炭表面上或空隙中，并对腐殖质、合成有机物和低分子量有机物有明显的去除效果。粉末活性炭吸附速度极快，并具有絮凝效应和助凝效应，运转费用低，因此在自来水厂、污水处理厂应用广泛。
3.常规处理+深度处理工艺
深度处理也称后处理，主要有臭氧、活性炭、膜处理等。要进一步提高水质时，应在常规处理之后增加深度处理。
水源受到污染的水厂，其处理方法世界各国较多采用氧化和吸附工艺，主要是应用臭氧和活性炭，以弥补常规处理的不足，使多种多样的污染物，尤其是有机污染物得以去除。应用活性炭吸附，方法是在滤池内同时放入石英砂和颗粒活性炭，组成双层滤料滤池；也有滤池之后设置活性炭吸附池，通常采用后一种方式。
通过膜处理的水可以较完全地去除微污染物，包括有机污染物和消毒副产物，改善了色度、浊度、臭味和微生物等多项指标。膜技术水处理规模一般较小，处理成本高。就现有技术和生产成本来看，膜技术应用于本工程是不合适的。
4.预处理+常规处理+深度处理工艺
在常规处理的前后分别增加预处理和深度处理的工艺。
本工程水源采用地表水，根据原水水质分析，需要加以处理的项目为粪大肠菌群。针对汛期浊度高、大肠杆菌超标问题，根据上述净水工艺分析，净水厂拟采用常规处理工艺，即“混凝+沉淀+强化过滤+消毒”水处理技术，本项目位于海南省五指山市，结合海南省现有水厂的运行情况，原水输水管道中容易滋生水生动植物如螺等，所以本项目在常规处理工艺的前端增加应急处理设施，即在取水口增加次氯酸钠投加设施，定期在取水口投加，完全可以使出厂水达到国家规定的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）。
6.5.1.3 净水工艺方案的比选
海南五指山供水工程净水厂出水水质指标能否稳定可靠地达到要求，建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗指标是否优化与水厂净水工艺方案的选择有直接关系，而净水厂工艺方案与技术路线的选择又取决于原水水质和出厂水的水质要求。原水的水质越好，处理的工艺流程就越简化，出水水质要求就越易达到；若原水水质相同，出水水质要求越高，则处理工艺流程必然趋于复杂。
根据进水水质、水量特点、处理规模和净水目标，本工程拟采用“混凝+沉淀+过滤+消毒”常规水处理技术，参照已建成投产相似水厂的运行经验，初步拟定三个技术可行的净水工艺方案进行比较。
方案一：管式静态混合器+配水井+折板絮凝池+平流沉淀池+V形滤池+消毒。
方案二：管式静态混合器+配水井+高效网格絮凝池+斜管沉淀池+翻板滤池+消毒。
方案三：管式静态混合器+配水井+机械混合+高效网格絮凝池+平流沉淀池+翻板滤池+消毒。
1.混合方式选择
混合是原水与混凝剂进行充分混合的工艺过程，是反应和沉淀的重要工艺。我国现用混合方式有水泵混合、扩散混合、机械混合及管式静态混合器等。其中多数水厂采用机械混合和管式静态混合器。
（1）机械混合是利用机械搅拌器的快速旋转，使混凝剂迅速、有效均匀地扩散于整个水池之中，混合效果良好。其最大的优点是混合效果不受水量变化的影响，在各种流量条件下都能获得良好的混合效果。但其需要消耗动能，管理维护较复杂，且需要建混合池，投资较高。
（2）管式静态混合器是在管道内安装一定形状的导流叶片，使水流产生分流或旋流，以增强混合效果。静态混合器具有扩散速度快的特点，它能造成两种不同介质在瞬间内快速有效混合，其所需的能量可由水流本身提供。静态混合器的设备简单，维护管理方便，不要外加动力设备，投资较低，安装容易，不需要经常维修，混凝效果显著，不需要土建构筑物，占地少。目前国内对管式静态混合器进行了多种形式的研究，在混合效果上也有了很好的提高。其主要缺点是混合效果随管道内流量的变化而变化，随水流速度的减小而降低。由于要保持管内一定的水流速度，因此水头损失较大，一级静态混合器水头损失一般为0.8m左右。
为了增加今后工艺运行的灵活性及应对突发事件的能力，提高混合效果，本阶段混合工艺推荐采用管式静态混合器+机械混合组合方式。考虑到本工程厂址位置的特殊性，土石开挖工程较大，为了减少土建投资，本工程拟利用配水井作为机械混合的混合池。
2.混凝剂与助凝剂选择
在拟定的两个方案中投药工艺相同。净水厂所选混凝剂必须符合卫生质量要求，不会造成二次污染，混凝效果良好，对人体健康无害，使用方便，货源充足，价格低廉。
针对原水水质特点，参考现有水厂的运行经验，根据货源情况及使用习惯，本工程混凝剂采用聚合氯化铝（PAC）。
3.反应池选择
（1）絮凝反应池。
1）折板絮凝池。该池型是利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态，使能量损失得到充分利用，停留时间缩短。其优点是水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间连续不断地缩放流动。形成众多小漩涡，从而提高原水中颗粒的絮凝效果。其不足在于，折板的施工精度对絮凝池的运行效果有很大影响。尤其是首段絮凝区的单个竖井净空狭窄，不仅容易受到进水量变化的影响，而且折板安装、维修难度较大，不易满足折板安装的高精度要求，致使实际运行中不易达到预期的絮凝效果。
2）高效网格絮凝反应池。该池型是应用水力紊流理论设计而成，是折板反应池和隔板反应池的加强，由多个竖井组成，上下交错流动，在每个竖井中设置专用高效的箱式网格反应器，使水流产生高频谱涡旋，为药剂与水中的颗粒充分接触提供微水动力学条件，产生密实的矾花。设计按照反应要求进行水力分级和流态控制。因此可得到理想的反应效果，反应时间短，仅需8～12min，施工简单，安装方便，对原水水量和水质变化的适应性较强，可适应难处理及微污染水质，絮凝效果稳定，施工和运行管理方便。
（2）沉淀池。
1）平流沉淀池。一般为长矩形水池，上部为沉淀区，下部为污泥区，采用机械排泥，沉淀效率高，但占地面积大，土建投资高，一般大型水厂应用较多。
本工程净水厂位于毛卓农场附近395.00m高程的山头上，占地面积受到一定的限制，地势起伏较大，且厂区西南角紧邻一冲沟，因此为了减少土方开挖，减少占地面积，方案二清水池采用与折板絮凝、平流沉淀池合建，集中密集布置。
2）斜管沉淀池。该池型是经浅层沉淀原理开发而成，主要由配水区、斜管区、出水区和积泥区四个部分组成。在配水区采用较小的设计流速，以便于斜管沉泥顺利的落入积泥区，要求配水均匀避免产生短流。斜管区是斜管沉淀池的核心，斜管倾角采用60°，逆水流方向布置，斜管材质采用乙丙共聚，具有外观美观，表面光滑利于排泥，上升流速大，表面负荷高，沉淀效果好等特点。斜管区上部为出水区，出水区水深大于1.2m，有助于出水均匀并减少日照和藻类繁殖的影响，出水区均匀布置不锈钢穿孔集水槽。积泥区采用穿孔排泥管，手动排泥，运行费用低。该池型具有抗冲击负荷能力强，占地面积小，处理效果稳定，基建投资省，运行维护费用低等显著特点。
（3）滤池。
1）V形滤池是法国得利满公司设计的一种快滤池，进水口为V形槽，采用气、水反冲洗，适用于大、中型水厂。V形滤池的主要特点是：可采用较粗较厚滤层以增加过滤周期，由于反冲时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。一般采用均粒砂滤料，有效粒径d10=0.90～1.20mm，不均匀系数K80<1.4，滤层厚约0.95～1.5m。气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。
2）气水反冲洗均粒滤料滤池的主要特点是滤料粒径更均匀、粒径更粗、滤层厚度更大，具有更强的截污能力，保证了出水水质，延长了过滤周期，节约冲洗水量。由于滤料、冲洗方式的改变，采用先气冲、再气、水联合冲洗，最后在微膨胀条件下的单独水冲洗，保证了滤料中截留的污物容易被剥离滤料，继而被充分清除，再辅以表面扫洗的形式可使冲洗废水有效排除，另外恒水位恒速过滤以及稳定的反冲洗全过程的自动化控制，更使滤池体现出技术的先进性。
3）翻板型滤池是瑞士苏尔寿公司下属技术工程部（现称瑞士CTE公司）的研究成果。所谓“翻板”是因为该型滤池反冲洗排水舌阀（板）工作过程中是从0°～90°范围内来回翻转而得名。
a.翻板滤池的工作原理。该型滤池工作原理与其他类型气水反冲滤池相似，沉淀出水通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池，水以重力渗透穿过滤料层，并以恒水头过滤后汇入集水室。滤池反冲洗时，先关进水阀门，然后按气冲、气水冲、水冲三个阶段开关相应的阀门，一般重复两次后关闭排水舌阀（板），开进水阀门，恢复到正常过滤工况。
b.翻板滤池的主要特点。苏尔寿公司经过长期对滤池技术研究与推广应用，使翻板滤池不断改进完善。它在反冲洗系统、排水系统与滤料选择方面有新的技术性突破，从而使该型滤池具有出水水质明显提高、反冲洗水量少、反冲洗时间短、反冲周期长、基建投资省、运行费用低以及施工简单、工期短等特点，主要体现在以下几个方面：
a）滤料、滤层可多样化选择。根据滤池进水水质与对出水水质要求的不同，可选择单层均质滤料或单层、双层滤料，亦可更改滤层中的滤料。一般单层均质滤料是采用石英砂（或陶粒）；双层滤料为无烟煤与石英砂（或陶粒与石英砂）。当滤池进水水质差（如原水受到微污染，含TOC较高时），可用颗粒活性炭置换无烟煤等滤料。
b）滤料流失率低。翻板滤池下有级配的砾石承托层，滤料一般不会从滤池底部流失。反冲洗时反冲洗水的强度高［15～16L/（m2·s）］、滤料的膨胀率较大（20%左右），若对一般滤池比重较轻的颗粒活性炭、陶粒等滤料易于从排水槽流失。但对于翻板滤池由于它具有其一：排水舌阀（板）的内侧底高于滤料层0.15～0.20m；其二：排水舌阀（板）是在反冲洗结束、滤料沉降20s后再逐步开启，从而保证轻质滤料不致于通过排水舌阀（板）流失。反冲泥水一般在60～80s内排完。此时，滤池中的微细污泥颗粒仍呈悬浮状态，不会发生沉淀，截留在滤料表面。
c）过滤周期长、容污能力强。根据水流剪切与水的黏滞系数与速度梯度成正比，即水冲段的强度达15～16L/（m2·s），使滤料膨胀成浮动状态，从而冲刷和带走前两阶段（气冲段、气水冲段）洗擦下来的截留污物和附在滤料上的小气泡。一般经两次反冲洗过程，滤料中截污物遗留量少于0.1kg/m3。这将使翻板滤池的运行周期延长——反冲洗周期达40～70h（相应水头损失2.0m水柱左右）。当2m容污水头时，滤料的容污能力达2.5kg/m3。
d）翻板滤池出水水质好。由于反冲洗强度较高，滤料中截污物遗留量少、滤料净度好，使初滤水水质得到保证。根据昆明市自来水总公司第五水厂的翻板滤池（模型）试验结果表明，同样进水水质下，翻板滤池出水水质显著提高。当滤池进水的浊度小于5NTU时，滤池的出水水质可达0.2NTU（95%）、小于0.5NTU（100%）。
e）反冲洗水耗低、水头损失小。翻板滤池的水冲强度［15～16L/（m2·s）］、滤料膨胀率（可高达40%）与普通快滤池相近，但它的水冲时间短（约2min），反冲洗周期长（进水浊度5NTU时，反冲洗周期40～70h），故反冲洗水耗量少，一般约为3～4.5m3/m2，相应的反冲泵耗电量也较小。据运行表明：滤层厚1.5m、滤速9m/h时，滤料层产生的水头损失约为0.35～0.40m。
f）双层气垫层，保证布水、布气均匀。翻板滤池在底板上、下形成2个均匀的气垫层，从而保证布水、布气均匀，避免气水分配出现脉冲现象，影响反冲洗的效果。
g）气水反冲系统结构简单，施工进度快。翻板滤池对滤池底板施工要求的平整度不是特别严格，即每格滤池中安装布气布水管部分的池底，对水平误差的要求仅为不大于10mm，可明显地减少施工费用。
该型滤池的布气布水立管一般采用不锈钢管，配水配气横管采用PE塑料制作。配水、配气横管的水平度在施工中容易调整，使滤池的整个滤料层能均匀地进行反冲洗，去污效果好，避免了局部滤料结污结块现象，滤池的使用寿命长，减少维护工作与运行费用。
4.消毒剂选择
消毒是杀灭水中的病原菌、病毒和其他致病性微生物。国家标准规定生活饮用水的细菌学指标是在37℃下培养24h的水样中，细菌总数不超过100个/mL。总大肠菌群和粪大肠菌群每100mL中不得检出。消毒是饮用水处理中必不可少的。
（1）消毒剂的影响因素。消毒剂的选择应考虑以下因素：
1）杀灭病原体的效果及其对生物膜的控制能力。
2）剩余消毒剂及剩余消毒剂的稳定性。
3）对水质感官性状会造成什么影响。
4）消毒剂及消毒副产物的毒理学影响，如对人体健康可能造成的影响及预防或消除不良影响的可能性。
5）工程实践中控制和监测的难易程度。
6）经济和技术上的可行性。
7）化学性质稳定、有一定的持续作用、毒副作用小、能有效控制生物膜、生成消毒副产物少的消毒剂是水处理工作者的理想选择。
（2）消毒剂的种类。
1）液氯消毒经济有效，使用方便，效果好，一直是水处理中广泛使用的消毒剂。我国水厂通常采用前加氯和后加氯。前加氯可以防止水厂各类构筑物中滋生青苔，还可以氧化破坏有机胶体表面的保护膜、提高混凝沉淀效果，同时延长氯胺接触时间，节省加氯量。在以含藻类高的水库为水源的水厂，前加氯一度受到重视，但资料表明，前加氯会产生三氯甲烷（THMS）、卤乙酸（HAAS）等消毒副产物，传统的水处理工艺对浊度、细菌的去除是有效的，但对大量有机污染物和消毒副产物却无能为力，且在后续的传统水处理工艺单元中大量的消毒副产物无法去除，使液氯消毒工艺受到很大限制。
2）臭氧（O3）是强氧化剂，可以氧化水中的有机物和杀灭水中的微生物，也被广泛地用作水处理的消毒剂。与液氯消毒相比，其优势是只进行氧化，而不会产生有机卤化物，因而没有产生像加氯那样的副作用。但当用于给水消毒时，无法保证出水具有持续的消毒作用，因此经常在臭氧后，还需补投氯，同时臭氧消毒成本很高，因此国内给水常规处理消毒很少采用臭氧。
3）紫外线的主要优点是处理后的水无味无色，不会产生有害副产物。但其消毒效力受水中悬浮物含量影响大，无消毒余量，且消毒费用较高。目前，我国的紫外线消毒一般用于小规模处理，如高级宾馆或饮料业等。
4）二氧化氯（ClO2）是一种较强的氧化剂，能氧化有机络合铁、锰，能有效地控制生物膜的蓄积，并能将附着在其上的细菌暴露在消毒剂前，有利于杀灭细菌，且投加量少，接触时间短，余氯保持时间长。近年来其在自来水消毒领域的应用日渐广泛。
二氧化氯也存在不稳定的问题，只能是现场制备，使得运行管理和设备维护有些复杂。另外，因为单台设备的二氧化氯制备能力有限，对大型水厂需要较多台数并联工作，使得设备数量显得过于庞大，因此在大型水厂中较少采用，而较多用在小型水厂中。因此，本项目推荐采用二氧化氯消毒方式。
本工程设有两处投加点，前加二氧化氯设在配水井前，采用流量控制配比投加，作为氧化剂，氧化分解水中高分子有机物，提高出水水质。后加二氧化氯投加点设在进入清水池前的管道上，进清水池投加二氧化氯的控制方式采用闭合环路法。
5.净水工艺方案对比分析
净水工艺方案比较分析见表6.5-1。
表6.5-1 净水工艺方案比较分析表
续表
从表6.5-1可以看出，絮凝沉淀池三个方案均能满足处理效果。方案一絮凝沉淀池采用与清水池合建，虽然减少了土方开挖量，但土建及设备总投资较方案三多210.44万元。方案二沉淀池较方案三少50.00万元，但根据海南当地使用习惯和工程实际，拟推荐采用平流沉淀池。
V形滤池和翻板滤池优缺点较为明显，翻板滤池在反冲洗系统、排水系统与滤料选择方面、节能节水、处理效果等方面有新的技术性突破，特别是滤料、滤层可多样化方面，可以根据滤池进水水质与对出水水质要求的不同，可选择单层均质滤料或双层滤料，亦可更改滤层中的滤料，对水质变化适应能力较强。一般单层均质滤料是采用石英砂（或陶粒）；双层滤料为无烟煤与石英砂（或陶粒与石英砂）。当滤池进水水质差（如原水受到微污染时），可用颗粒活性炭置换无烟煤等滤料。
由于原水被开发利用较多，水资源尤为珍贵，且水源存在汛期浊度高及雨季水质波动等问题，推荐采用能适应水质变化趋势且反冲洗耗水量小，反冲洗效果好的池型，综合以上因素，拟推荐采用翻板滤池。
根据海南五指山市供水工程水源水质特点，结合方案工艺环节优缺点、适用性及投资比选，本着节能环保、造福社会的原则，从技术经济综合比较出发，本阶段设计拟采用方案三为推荐方案，即海南五指山市供水工程净水厂工艺采用“次氯酸钠预氧化+管式静态混合+机械混合+高效网格絮凝池+平流沉淀池+翻板滤池+消毒”，具体工艺流程见图6.5-1。
6.5.2 排泥水处理工艺方案论证
6.5.2.1 排泥水处理工艺选择
水厂排泥水处理工艺及系统组成可能各有不同，但根本区别在于将沉淀池排泥水、滤池反冲洗废水这两类排泥水合并处理还是分别处理两种选择，其工艺流程见图6.5-2和图6.5-3。
图6.5-1 海南五指山市供水工程净水厂工艺流程图
图6.5-2 排泥水合并处理工艺流程示意图
图6.5-3 排泥水分别处理工艺流程示意图
水厂沉淀池排泥水的悬浮杂质含固率一般为0.2%～1.0%，高出滤池冲洗废水的含固率二三十倍，滤池反冲洗废水量很大，因此，若将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水按图6.5-2所示的合并处理工艺一起进入调节池，虽可比图6.5-3所示的分别处理工艺省去了排水池，减少了该部分的基建投资和占地，但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水稀释，不利于其后的浓缩设施的污泥浓缩效果，浓缩设施也因处理水量增大、浓缩效果差而需增加基建投资和占地，致使污泥处理工程的总投资反而增大。因此本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺。
排水池中收集的滤池反冲洗废水考虑用潜水泵输往配水井前作原水使用。浓缩池上清液及污泥脱水滤液则考虑直接排放，以免污染物富集影响出水水质。泥饼外运妥善处置。
6.5.2.2 污泥浓缩与脱水方式的选择
自来水厂沉淀池的排泥水含固率一般仅为0.2%～1.0%，需经浓缩后缩小污泥体积，再将浓缩后的污泥送往后续工艺进行污泥脱水。通常要求浓缩污泥的含固率达到2%～3%左右，以满足污泥脱水机械高效率地进行污泥脱水的需要。
常用的污泥浓缩、脱水方式有重力浓缩+机械脱水和机械浓缩+机械脱水两种。重力浓缩其本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，从而实现污泥浓缩。重力浓缩、机械脱水方式的优点是浓缩池大大减少了需脱水污泥的体积，有效减少脱水机数量，设备投资大大节省，降低电耗，脱水污泥浓度较均匀，使脱水机运行稳定；其缺点是需建浓缩池，土建费用较高，占地面积较大。而机械浓缩、机械脱水方式恰好相反，可取消浓缩池，节省占地面积，减少土建费用，但由于需脱水污泥量大，浓度低且不均匀，致使浓缩脱水设备处理能力下降，数量增多，因而设备费用大大提高，电耗增大，且泥饼含固率不稳定。
综上所述，重力浓缩+机械脱水方式技术上优于机械浓缩+机械脱水方式，重力浓缩+机械脱水方式虽土建费用较高，但设备投资和运行费用较低，总费用低于机械浓缩+机械脱水方式。因此，本工程拟采用重力浓缩+机械脱水方式。
6.5.3 净水厂总体布置方案比选
本次可行性研究方案在原来投标方案的基础上，通过对厂址现状的基础资料进行详细调查、收集和了解，结合工艺布置及设置要求，现状地形条件等对投标方案进行优化设计，综合权衡土石方工程、施工难度和风险、对周围环境的影响、工程投资等多方面因素，寻求净水厂区的合理布局。据上述主要目的，结合工艺情况进行了方案比较和优化。根据推荐工艺，设计了三个方案，详见表6.5-2。
表6.5-2 净水厂总体布置方案比较表
方案一：进厂道路设置厂区的西北侧，综合办公楼布置在大门的东侧，紧邻大门设置。一、二期共用的加药加氯间、机修、仓库和车库，配水井、网格絮凝斜板沉淀池、翻板滤池、反冲洗操作间、清水池位于厂区的中部，生产废水处理区位于厂区的南端。
方案二：进厂道路设置厂区的西北侧，综合办公楼布置在大门的东南侧，正对进厂道路设置。生产用建（构）筑物布置同方案一。
方案三：厂前区的布置同方案二。机修、仓库和车库紧邻办公楼设置，位于其东南侧。生产区位于厂前区的东南，由上至下依次布置：配水井、网格絮凝斜板沉淀池、翻板滤池、反冲洗操作间、清水池。加药加氯间位于翻板滤池的西南侧，生产废水处理区位于厂区的东南侧。
利用CATIA三维平台对厂区进行三维动态模拟后，在厂区功能方面，方案一、二优于方案三，在土石方挖填工程量及土石方平衡方面，方案一优于其他两个方案，方案一布置更紧密结合地形条件，开挖和回填量最少，投资较省，推荐方案一为净水厂总平面布置方案。