董蕾茜
(中國聯合工程公司,浙江 杭州 310052)
濾布濾池及其組合工藝在污水深度處理中的應用
董蕾茜
(中國聯合工程公司,浙江 杭州 310052)
濾布濾池作為一種表層過濾技術,因具有運行管理方便、水頭損失少、投資占地小等優點而被廣泛應用。結合工程實踐,介紹了濾布濾池及其組合工藝在污水深度處理中的應用,并根據二級處理出水水質、處理程度和運行管理等對組合工藝的選擇進行了分析,以供設計參考。在此基礎上,展望了集混合、絮凝、沉淀于一體的高效沉淀池和濾布濾池組合工藝在污水深度處理中的應用優勢與前景。
濾布濾池;高效沉淀池;深度處理;組合工藝
隨著國家對水污染防治力度的不斷加大、對污水資源化的日益重視,我國城鎮污水處理排放標準逐步提高,重點流域、區域的城鎮污水處理廠出水普遍要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)中的一級A標準,甚至部分地區(如北京等)對出水有機物、TN、TP以及SS提出了更高的要求。目前常規或強化的二級生化處理工藝不能或難以穩定地達到排放要求,因此必須進行深度處理。
深度處理工藝的選擇應根據進水水質、水量以及需滿足的出水水質,經比選后優先選用運行穩定且成本低、操作管理成熟、能耗低的處理工藝。過濾工藝作為一種成熟、可靠的處理技術,通過截留和篩濾作用,能有效降低水中的SS及部分有機物,并協同去除TP(輔以化學除磷)和TN(如采用反硝化深床濾池工藝)。因此以過濾為核心的深度處理工藝在污水處理廠中得到廣泛運用。
濾布濾池是近年來發展起來的一種表層過濾技術,與傳統過濾技術(如普通砂濾池等)相比,具有運行管理方便、水頭損失少、投資占地小等優點,可將其作為一種經濟可行的二級出水除磷和進一步提高出水水質的深度處理單元[1]。
濾布濾池中過濾介質(即濾布,一般由高分子纖維堆積而成)的網孔直徑約為10~20μm,具有較高的除污精度,加之高分子纖維材質對二級處理出水中有機物及SS等具有更好的粘附性能,因而能實現在極小的過濾深度(約1~2cm)條件下有效地去除污水中的顆粒污染物[2]。濾布濾池的設計濾速一般在4~8m/h,具體視濾池進水水質而定。濾池水頭損失一般可設定為0.3~0.5m,反沖洗水的消耗量不大于3%。
常見的濾布濾池形式有轉盤式、鉆石式和豎片式。轉盤式濾布濾池在過濾時濾盤靜止,清洗時則以0.5~1.0r/min的速度旋轉。濾池內部設有轉軸、齒輪、鏈條等用于帶動濾盤轉動的部件,當出現故障時檢修難度較大。鉆石式和豎片式濾布濾池的區別在于濾布支撐骨架橫截面不同,分別為菱形和矩形。兩者在過濾和清洗時,過濾裝置均靜止,過濾過程和清洗過程同時進行,實現連續過濾。相比于轉盤式濾布濾池,鉆石式和豎片式濾布濾池的設備故障率低[3]。
濾布濾池應用于污水深度處理時,應根據二級處理出水水質選擇合適的過濾前處理工藝。常見的處理工藝流程有濾布濾池直接過濾、混合+絮凝+濾布濾池、混合+絮凝+沉淀+濾布濾池等。濾布濾池及其組合工藝比較見表1。
當二級處理出水水質較好,除SS外,COD、BOD5和TP基本能穩定達到一級A排放標準時,可考慮采用濾布濾池進行直接過濾,工藝簡單,運行費用低。但若二級處理出水SS濃度較高(高于20mg/L),且COD、BOD5和TP也不達標時,則需要考慮采用混合+絮凝+濾布濾池或混合+絮凝+沉淀+濾布濾池等組合工藝。混合+絮凝+沉淀+濾布濾池組合工藝中構筑物較多、基建費用高,但是其對進水的水質和水量變化具有較強的適應能力。混合+絮凝+濾布濾池組合工藝雖省略了沉淀池,相應的基建費用會有所降低,但若用以化學除磷的投藥量加大,在TP去除率增加的同時,所產生的顆粒污染物也增加,導致濾布濾池的水頭損失明顯加快,過濾周期會縮短。無論是新建還是改擴建污水處理廠,若場地有富余,推薦采用混合+絮凝+沉淀+濾布濾池的組合工藝。
此外,在二沉池前端投加一定量的絮凝劑,進行同步沉淀,提高二級處理出水水質,可以在一定程度上簡化深度處理工藝流程[11]。

表1 濾布濾池及其組合工藝比較
高效沉淀池是集機械混合、載體絮凝、斜管沉淀、污泥濃縮于一體的高效多功能澄清池[12],不斷積累的工程經驗表明高效沉淀池已逐漸成為替代傳統混合+絮凝+沉淀池的一種新穎、高效、成熟的絮凝沉淀技術。因此,高效沉淀池+濾布濾池的深度處理組合工藝也越來越廣泛地被采用,成為穩定達標、節能降耗的保障。
大連開發區污水處理二廠設計規模8×104m3/d,采用A/O除磷工藝,出水水質執行二級標準。經改造后,采用改良A2/O工藝,同時新增高效沉淀池+轉盤濾池的深度處理工藝。深度處理段設置4座高效沉淀池和3座轉盤濾池,共占地約1200m2。經過深度處理后,出水水質穩定達到一級A標準。興隆污水處理廠二期設計規模4×104m3/d,通過與一期工程(1×104m3/d)的整合,深度處理設計規模為5×104m3/d,采用高效沉淀池+濾布濾池的組合工藝。高效沉淀池占地約620m2,機械混合時間為2.4min,絮凝反應時間為14.1min,沉淀區表面負荷為8.6m3/m2·h。濾布濾池占地約136m2。經整合提標后,出水水質穩定達標。
高效沉淀池與濾布濾池組合工藝在工藝流程設計上也較為靈活,可以在二級處理出水端、濾布濾池進水端設置超越管。若二級處理出水水質較好,則出水可直接進入濾布濾池進行過濾。若二級處理出水TP和SS濃度仍較高,則出水可先經高效沉淀池混凝沉淀后,再進入濾池進行過濾。
(1)濾布濾池作為一種表層過濾技術,依靠濾布表面纖維及其孔隙截留懸浮固體物質,在輔以化學除磷的條件下,實現對SS和TP的高效去除,進一步提高出水水質,因具有運行管理方便、水頭損失少、投資占地小等優點而被越來越廣泛地應用。
(2)濾布濾池在應用時運行效果參差不齊,為能有效發揮濾布濾池的作用,在工藝流程設計上應整體考慮,并結合進出水水質特點,采用合適的處理工藝組合及設計參數,以保證污水深度處理的效果。
(3)高效沉淀池集機械混合、載體絮凝和斜管沉淀于一體,與濾布濾池的組合應用保證了出水水質,提高了工藝流程的耐沖擊負荷。該組合工藝在國內污水處理廠中的應用實例顯示出了其效率高、集約化等應用優勢。
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TU992.3
:B
:1009-7716(2017)02-0122-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.036
2016-11-02
董蕾茜(1990-),女,浙江海寧人,助理工程師,從事污水處理廠相關的設計研究工作。