反硝化連續砂濾池與反硝化深床濾池的工藝比選

龔蕾蕾

摘 要：清遠市某污水處理廠尾水提標工程規模為4.0×104m3/d，現狀主體工藝為A/A/O 微曝氧化溝+紫外線消毒，考慮到項目實際需求，本文對國內常用的兩種具有除磷脫氮功能的過濾技術工藝（反硝化連續砂濾池及反硝化深床濾池）進行了技術及經濟上的對比，從而選擇出最優方案。

關鍵詞：污水處理廠;尾水提標;反硝化連續砂濾池;反硝化深床濾池

中圖分類號：TU991.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）07-0011-02

0 前言

隨著經濟的發展，城鎮污水不僅在排放量上不斷增長，其中的污染物數量及種類也呈現出明顯的復雜化趨勢。

2015年，國務院發布《水污染防治行動計劃》，簡稱《水十條》，要求提升污水處理能力。在環境和政策的雙重壓力下，城鎮污水處理的提標改造是迫在眉睫。

1 背景

現清遠市某污水處理廠需要進行尾水提標設計，污水廠總規模為8.0×104m3/d，分兩期建設，一期規模為4.0×104m3/d，二期尚未進行建設。本次尾水提標主要針對一期工程的出水。

排放的尾水需達到廣東省《水污染物排放限值》DB44/26-2001中規定的城鎮二級污水處理廠第二時段一級排放標準和國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準中較嚴者。

一期工程現行主體工藝為“A/A/O微曝氧化溝+紫外線消毒”，出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。實際進出水水質參數詳見表1。

通過實際運行效果可知，一期工程工藝運行良好，各項指標均能達到一級B標準，其中BOD5、CODcr、NH3-N指標更是達到了一級A標準，但是SS、TP指標距離一級A標準仍有差距，且TN不能穩定達到一級A標準。因此一期工程尾水提標的重點處理指標為SS、TN、TP，需在生化處理階段后增加三級處理。

由于污水廠現狀用地較為緊張，同時考慮投資和運營成本，管理和檢修的便利，三級處理擬采用成熟的具有除磷脫氮功能的過濾工藝。

2 方案選擇

國內常用的具有除磷脫氮功能的過濾工藝有兩種，一種是反硝化連續砂濾池，一種是反硝化深床濾池。下面將從技術及經濟兩方面進行比選，從而遴選出適合本工程的三級處理方案。

2.1 反硝化連續砂濾池

反硝化連續砂濾池是一種連續過濾的砂濾設備，即可以一邊過濾一邊進行砂床清洗。當原水經過濾床向上流動時，污物被濾料攔截。在壓縮空氣的作用下，濾器底部的臟砂進入洗砂槽進行清洗，在重力作用下，洗凈的濾料又循環至濾層，這樣過濾與反沖洗同時進行，連續過濾[1]。

2.2 反硝化深床濾池

反硝化深床濾池是集生物脫氮及過濾功能為一體的處理單元。采用2～3mm的石英砂作為介質濾料，濾床深度通常為1.83m，濾池可保證出水SS≤5mg/L。這種獨特的石英砂介質允許固體雜質透過濾床表層，深入濾池的濾料中，達到整個濾池截留固體雜質的優異效果。

外加碳源的時候，則為具有反硝化功能的深床濾池，可以去除TN、TP、SS，若不外加碳源，則為普通深床濾池，可以去除TP、SS。

2.3 過濾工藝比選

針對該項目的工程規模、實際進水水質及要求的出水水質，我們對上述兩種類型的濾池進行定性及定量的比較[2]。

2.4 方案推薦

通過表2、表3比較可知：

（1）從技術角度評價：兩種工藝都可以進行脫氮除磷，但是反硝化深床濾池需在外加碳源的條件下才能去除TN。

（2）從運行管理角度評價：反硝化深床濾池，設備數量多，自動化要求高、操作復雜，對管理技術人員要求較高;反硝化連續砂濾池無活動設備，設備維護工作量少，操作也極為簡便，無需進行反沖洗水泵及相應管閥的操作。

（3）從經濟角度評價：反硝化連續砂濾池不需要建設反沖洗貯水池，故土建工程量小，投資也相對較少，且設備投資也比反硝化深床濾池方案低。

根據以上分析，反硝化連續砂濾池具有明顯優勢，因此本工程三級處理推薦采用反硝化連續砂濾池。

3 工藝流程（圖1）

本提標工程在原有污水處理系統的基礎上，新建中間提升泵池及反硝化濾池，改造紫外消毒出水池。

由原二沉池出水管，接至新建的中間提升泵池及反硝化濾池，處理出水再接至原有消毒出水池。

4 工藝單元設計

中間提升泵池和反硝化連續砂濾池合建在一起。

本工程新建一座半地埋鋼筋混凝土結構水池，構筑物尺寸為37.5m×14m×6.5m，建筑物尺寸為14m×5m×4.5m。

設計流量：2350m3/h，有效過濾面積：288.12m2，平均濾速：5.78m3/h.m2最大濾速：8.15m3/h.m2。

新增設備：

①二級提升泵：流量1175m3/h（2用1備），揚程6m，電機功率30kW。

②連續砂過濾器：48套;過濾面積6.00m2/套;砂床有效高度2800mm;水頭損失≤1.0m;過濾介質為天然均質石英砂，粒徑1.2-2.0mm;不均勻系數<1.5。

③螺桿式空壓機：2臺（1用1備）;排量8.6Nm3/h，壓力 0.75MPa，功率55Kw。

④乙酸鈉及PAC投加系統：各1臺，功率1.5kW。

5 結語

工程實踐證明，采用反硝化連續砂濾池工藝進行深度處理，其脫氮除磷效果好，系統運行穩定，各項出水指標均能穩定達到出水要求。

參考文獻

[1] 閆煥芹.連續流砂濾池在污水處理廠改造工程中的應用[J].市政技術，2018（01）：137-140.

[2] 李明杰，徐月江，白海梅，等.上海市竹園第二污水處理廠提標改造工程[J].給水排水，2017（11）：47-50.