污水處理廠深度處理的過濾工藝比較

環(huán)保網(wǎng)訊:目前，我國絕大多數(shù)污水處理廠執(zhí)行的是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，而執(zhí)行一級A標(biāo)準(zhǔn)可以較大限度的對污水進(jìn)行“除磷脫氮”，減少對后續(xù)受納水體的污染，出水可作為回用水，解決我國部分地區(qū)水資源緊缺的問題。因此，進(jìn)行城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造是水環(huán)境保護(hù)的要求，也是國家提出的節(jié)能減排的要求。

污水處理廠經(jīng)過強化二級生物處理，僅需要去除SS時，可設(shè)置過濾單元。應(yīng)用于污水處理廠深度處理的過濾工藝有多種形式，包括活性砂濾池、高效纖維濾池、纖維轉(zhuǎn)盤濾池以及高效磁混凝工藝，下面對這四種工藝作介紹，以供參考。

一 活性砂濾池

工藝概況：

活性砂過濾器是一種集絮凝、澄清、過濾為一體的連續(xù)過濾設(shè)備，廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、污水深度處理及中水回用處理領(lǐng)域。系統(tǒng)采用升流式流動床過濾原理和單一均質(zhì)濾料，過濾與洗砂同時進(jìn)行，能夠24小時連續(xù)自動運行，巧妙的提砂和洗砂結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)大功率反沖洗系統(tǒng)，能耗極低。

污水廠尾水通過進(jìn)水管進(jìn)入過濾器底部，經(jīng)布水器均勻布水后自上而下通過濾料層。在此過程中，尾水被過濾，去除了水中的污染物。同時活性砂濾料中污染物的含量增加，并且下層濾料層的污染物程度比上層濾料要高。此時打開位于過濾器中央的空氣提升泵，將下層的石英砂濾料提至過濾器頂部的洗沙器中進(jìn)行清洗。濾砂清洗后返回濾床，同時將清洗所產(chǎn)生的污染物外排。

活性砂濾料在提升泵的作用下呈自上而下的運動，對尾水起攪拌作用。過濾器內(nèi)濾料能夠及時得到清潔，抗污染物負(fù)荷沖擊能力強?；钚陨斑^濾器特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其自身運行特點，使得混凝、澄清、過濾在同一個池體內(nèi)可全部完成。

活性砂過濾器的技術(shù)特點：

(1)石英砂濾料層較厚，濾池較深，土建費用較高;

(2)過濾效率較高，過濾效果較好，無需停機(jī)反沖洗，運行費用低;

(3)水頭損失較高，一般需要設(shè)置二次提升泵房，增加了運行費用;

(4)活性砂過濾器可根據(jù)水量變化靈活增加或減少過濾器數(shù)量，主要適應(yīng)于小規(guī)模的污水處理廠。

二 高效纖維濾池

工藝概況：

高效纖維濾池是一種全新的重力式濾池，它采用了一種新型的纖維束軟填料作為濾元，其濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，具有比表面積大，過濾阻力小等優(yōu)點。微小的濾料直徑，極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會和濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污容量。

為充分發(fā)揮纖維濾料的特長，在濾池內(nèi)從上至下依次設(shè)有反洗排水槽、纖維密度調(diào)節(jié)裝置、纖維束濾料、濾板、布?xì)庋b置、布水裝置。設(shè)備運行時水流經(jīng)纖維濾料層，軟性纖維濾料在水流阻力作用下被壓實，濾層孔隙度沿水流動方向逐漸縮小，纖維密度逐漸增大，實現(xiàn)了深層過濾。當(dāng)濾層截污到一定程度需清洗再生時，在反洗水作用下纖維濾層被放松，使濾料恢復(fù)自由狀態(tài)，對濾料進(jìn)行氣水混合反洗，可有效地恢復(fù)濾元的過濾性能。

高效纖維濾池技術(shù)特點：

(1)過濾速度快，一般為20～30m/h;

(2)占地相對較小;

(3)設(shè)備均國產(chǎn)化，有利于日后維護(hù)管理;

(4)設(shè)備費用較高;

(5)濾池水頭損失較大，運行費用較高;

三 纖維轉(zhuǎn)盤濾池

工藝概況：

纖維濾盤過濾器是目前世界上最先進(jìn)的過濾器之一，主要用于廢水的深度處理與中水回用，目前在全世界已廣泛采用了該項技術(shù)。其主要特征為處理效果好，出水水質(zhì)高，出水穩(wěn)定，連續(xù)運行，承受高水力及懸浮物負(fù)荷能力強，全自動運行，操作及保養(yǎng)簡便，運行費用低，土建費用低及占地極小等。

纖維轉(zhuǎn)盤濾池用于污水的深度處理，設(shè)計水質(zhì)：進(jìn)水SS=20~50mg/L，出水SS≤5mg/L，濁度≤2NTU，實際運行出水更優(yōu)質(zhì)，一般出水濁度在1左右或更低。

工藝運行原理：

污水重力流或壓力流進(jìn)入濾池，濾池中設(shè)有擋板消能設(shè)施。污水通過濾布過濾，重力流通過溢流槽排出濾池。過濾中部分污泥吸附于纖維濾布外側(cè)，逐漸形成污泥層。隨著纖維濾布上污泥的積聚，纖維濾布過濾阻力增加，濾池水位逐漸升高。通過測壓裝置可監(jiān)測濾池與出水池之間的水位差。當(dāng)該水位差到達(dá)反沖洗設(shè)定值時，PLC即可起動反沖洗泵，開始反沖洗過程。

纖維轉(zhuǎn)盤濾池技術(shù)特點：

(1)設(shè)計新穎。重力運行，根據(jù)水位差自動反沖洗。反沖洗期間連續(xù)過濾，過濾期間濾池維持靜態(tài)，濾盤僅于清洗旋轉(zhuǎn)。

(2)占地面積小，濾盤垂直中空管設(shè)計，使小的占地面積即可保證大的過濾面積。

(3)運行自動化程度高。

(4)水頭損失小，纖維轉(zhuǎn)盤濾池進(jìn)出水水頭損失僅0.3m。

(5)采用水力反沖洗，反沖洗泵揚程高;

(6)需更換濾盤濾布，年更換率約5%。

四 磁混凝濾池

工藝概況：

磁混凝工藝在常規(guī)中混凝沉淀工藝中添加了磁粉，并使磁粉與混凝絮體有效結(jié)合。由于磁粉的比重大，因此大大增加了混凝絮體的比重，加快了絮體的沉降速度。磁混凝工藝同時設(shè)置了污泥回流系統(tǒng)，使得污泥中磁粉及混凝劑循環(huán)使用，有利于節(jié)約混凝劑用量。剩余污泥中經(jīng)過磁粉回收后排出本系統(tǒng)。

磁混凝工藝技術(shù)特點：

磁混凝工藝沉淀表面負(fù)荷可達(dá)20~40m3/m2h;同時具有優(yōu)良的沉淀效果，可與普通石英砂過濾相媲美。磁混凝工藝的技術(shù)特點是：

(1)極短的混凝與沉淀時間，總計HRT<20分鐘，占地面積小;

(2)沉淀出水SS<5mg/L，濁度<1.0NTU;

(3)優(yōu)異的除磷效果，TP<0.02mg/L;

(4)由于系統(tǒng)內(nèi)部具有5g/L以上的磁粉，因此耐受流量及固體負(fù)荷沖擊;

(5)磁粉損耗低，折合費用0.005元/m3。

主要優(yōu)點：

磁混凝工藝雖然是混凝沉淀工藝，但是SS及TP可以直接達(dá)到一級A要求，因此比較適合污水廠SS和TP的一級A提標(biāo)，同時可去除部分COD和BOD5。除了出水指標(biāo)SS及TP外，在工程上磁混凝還有如下優(yōu)點：

(1)磁混凝水頭損失較少，本質(zhì)上是混凝沉淀工藝，較過濾水頭損失很少，而出水達(dá)到過濾的效果。磁混凝最低水位差約0.6m，主要體現(xiàn)在沉淀池出水槽跌水損失。

(2)磁混凝占地面積很小。10萬噸的雙組磁混凝占地面積約600m2，常規(guī)老污水廠一般能夠滿足此要求。對于新建污水廠，磁混凝較常規(guī)混凝沉淀過濾節(jié)約占地面積，非常容易布置。在現(xiàn)狀污水廠，往往有綠化等非生產(chǎn)富余面積，這些空余面積一般能夠滿足磁混凝的面積需求。在發(fā)達(dá)城市，土地成本越來越高，磁混凝工藝節(jié)約土地的價值將越來越突出。

(3)運行費較低。對于城市污水的深度處理，磁混凝的運行藥劑費很省，混凝劑PAC約5~10mg/L，PAM約0.5~1.0mg/L，磁粉損耗率約1.0mg/L，以上消耗品合計費用約0.02~0.025元/m3。磁混凝電耗大約0.025kWh/m3，主要體現(xiàn)在攪拌機(jī)、污泥泵以及磁粉回收系統(tǒng)。

主要缺點：

(1)國內(nèi)應(yīng)用案例較少，磁混凝技術(shù)尚未全面推廣;

(2)與其他濾池相比，增加了磁粉投加費用及混合液回流電耗。

五 結(jié)論

(1)活性砂濾池過濾效率較高，運行費用低，水頭損失大，主要適用于小型污水廠的提標(biāo)改造。

(2)高效纖維濾池濾速快，占地小，但水頭損失大，設(shè)備費用高。

(3)纖維轉(zhuǎn)盤濾池占地面積小，自動化程度高，水頭損失小，但濾布維護(hù)費用高。

(4)磁混凝濾池占地面積小，除磷效果佳，運行費用低，但技術(shù)尚未全面推廣。

(5)本文為污水廠提標(biāo)改造工程工藝選擇提供參考。

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