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滤布滤池在污水处理厂深度处理中的应用

关注:1736发表时间:2017-10-11 14:44:57

我国是世界上13个贫水国家之一〔1〕。 随着我国经济的发展, 水资源供需矛盾日益尖锐 在常规水资源越来越不能满足人类对水的需求时 逐渐关注一些非常规的水资源 如污废水资源等 按照建设部规划 200 年城市排放污水量将达到600亿 m 3  如全国污水回用率平均达到0% 按我国正常年份全国城市缺水6亿 m 3 计 污水回用量基本可以满足全国城市的缺水需求现有常规污水二级生物处理工艺已无法满足再生回用的要求 一般应采用给水中的混凝—沉淀过滤工艺或膜技术〔2〕进行深度处理 但这样做使污水运行设施复杂、 运行成本高。 目前在城市污水处理二级处理基础上的再生处理投资为4 ~ 6 元/(m 3 ·d)〔3〕而且 膜技术运行费用高昂 据调查 北京市多数污水处理厂采用MBR工艺处理城市污水处理厂二级出水 深度处理成本接近.5 元m 3〔4〕滤布滤池技术是近年发展起来的一种新型表面过滤技术 在技术上可以替代传统的深床过滤设备 与传统过滤技术相比 滤布滤池具有结构紧凑、 水头损失小、 占地面积少、 处理费用低等特点 可将其作为城市污水处理厂二级出水的除磷和进一步提高水质的后续深度处理单元 是一种经济可行的工艺过程 该工艺已开始被欧美一些国家的污水处理厂采用 作为城市污水的后续深度处理单元 达到进一步提高水质的目的上海市城市建设设计研究院在天津市双桥污水处理厂的设计中 采用滤布滤池代替常规的砂滤 不仅节约了占地 而且避免了常规深度处理工程中需设置的二次提升泵房 节约了造价 1 工程概况为解决津南开发区 (东区) 日益增长的污水量处理 实现开发区经济与环境协调发展 拟建设天津市津南区双桥污水处理厂工程 该工程收水范围为津南开发区东区和双桥镇拟建设 60万 m 2 的居住小区 污水处理厂近期设计规模为. 5万m 3 d 远期为3. 0万m 3 d考虑到本工程工业污水所占比例达60% ~ 8% 工业污水峰值系数按.5考虑 (工作6 hd) 生活污水峰值系数按GB 50042006 《室外排水设计规范》 取值 远期高峰设计流量0.54 m 3 s 近期高峰设计流量 0.27 m 3 s 设计出水水质为GB 898 《城镇污水处理厂污染物排放标准》 的一级B标准考虑该污水厂进水工业废水比例高 且规划将来该污水厂尾水作为工业区内钢铁等工业的冷却水等故需对二级生物处理出水进行深度处理 该厂远期处理规模为3.万 m 3 d 而厂区用地约为.8 hm  用地非常紧张 在设置完二级处理后 已没有足够的场地来布置常规的 “混凝沉淀砂滤” 处理构筑物 因此 设计采用占地省的滤布滤池系统作为深度处理过滤设施 深度处理流程见图 2 滤布滤池系统组成滤布滤池与膜过滤一样 都属于表面过滤 它使液体通过一层隔膜 (滤料) 的机械筛滤 去除悬浮于液体中的颗粒物质 过滤器隔膜材料有金属织物、 以不同方式编织的滤布和多种合成材料 也称为滤布转盘过滤器 滤布滤池结构如图所示 滤布滤池在污水处理厂深度处理中的应用马 小 杰(上海市城市建设设计研究院, 上海 200125)摘要: 天津双桥污水处理厂二沉池出水进行深度处理的过滤单元采用滤布滤池 该技术具有结构紧凑、 水头损失小、占地面积少、 处理费用低等特点 介绍了滤布滤池系统组成和设计参数选取 对技术经济作了分析 提出了改进建议关键词: 污水处理厂; 滤布滤池; 城镇污水; 深度处理中图分类号: X703 文献标识码: B 文章编号: 1004-4655 (2010) 03-0030-02 收稿日期: -0225 混合沉淀池图 1 污水处理厂深度处理工艺流程二沉池出水远期回用至中水用户近期排至大沽排污河加PAC 消毒池中水回用泵房滤布滤池30 表 2 双桥污水处理厂深度处理组合池设计进出水水质项目 COD cr BOD5 SS TN NH3-N TP 二沉出水/mg·L -1 60 20 20 15 5 1 出水/mg·L 1 50 10 10 15 5 0.5 去除率% 167 50 50   50 项目 典型值 备注水力负荷m 3 ·m 2 ·h 1 6 ~ 16 - 水头损失/mm 50 ~ 300 仅滤布滤盘浸没程度/% (面积、 高度) 100 - 滤盘直径/m 090 ~ 300 以厂家资料为准滤盘反洗转速/r·min -1 05 ~ 10 正常运行时静止反洗及排泥水消耗量/总水量/% 10 ~ 72 视水力负荷及水质情况而定表 1 二次沉淀池出水采用滤布滤池工艺设计资料滤布一般以有机纤维堆织而成, 标称孔径约为 10 μm, 过滤效果与砂滤相当, 而一般膜过滤器的孔径介于0000 1 ~ 10 μm。滤布滤池滤盘数量根据滤池设计流量而定, 一般为1 ~ 15片。 每片滤盘分成6小块。 每片滤盘外包有高强度滤布。 滤盘设在中空管上, 通过中空管收集滤后水。 反冲洗装置由反冲洗水泵、 管配件及控制装置组成。 排泥装置由集泥井、 排泥管、 排泥泵及控制装置组成。 工作原理如下: 二沉池尾水以重力流进入滤池, 通过滤布过滤, 过滤液通过中空管收集。 过滤中部分污泥吸附于滤布外侧, 逐渐形成污泥层。 随着滤布上污泥的积聚, 滤布过滤阻力增加, 滤池水位逐渐升高。 通过测压装置可监测滤池与出水池之间的水位差。 当该水位差到达反冲洗设定值时, 即起动反冲洗泵, 开始反冲洗过程。 过滤期间, 滤盘处于静态, 有利于污泥的池底沉积。 反冲洗期间, 滤盘以05 ~ 1 r/min的速度旋转。 反冲洗泵利用中空管内的滤后水冲洗滤布, 洗除滤布上积聚的污泥颗粒, 并排除反冲洗水。 3 滤布滤池设计参数选取根据相关资料及滤布滤池技术发展现状, 建议设计参数按表1进行选取。 目前滤布滤池在国内应用较少, 设备生产厂家不多, 各种产品之间差异较大, 因此, 应尽量选用成套设备。 4 技术经济分析天津双桥污水处理厂由于用地限制, 故滤布滤池与混凝沉淀池组合在一起。 该深度处理组合池按土建远期规模 (3万m 3 /d) 设计, 设备按近期规模 (15万m 3 /d)配置, 其中滤布滤池采用14片准26 m滤盘, 总过滤面积448 m 2 , 设计水力负荷140 m 3 /(m 2 ·h), 设计水头损失03 m。 深度处理组合池总占地约569 m 2 ,占地比采用常规的混凝沉淀过滤节约30%左右; 总造价6962万元 (按远期规模计算, 下同), 其中土建费用1858万元, 工艺设备、 电气等其余费用5104万元,单位造价2321 元/(m 3 ·d), 单位运行成本0024 元/m 3 (其中滤布滤池电耗仅0009 元/m 3 )。 在保证处理效果的情况下 (见表2), 造价及运行费用均比常规的混合—沉淀—砂滤工艺低。滤布滤池出水经进一步消毒处理后, 可以稳定达到GB 18918—2002中的一级A标准, 近期暂排放至大沽排污河, 远期待中水管网系统建成后, 再进行回用。 5 结语污水二级生物处理过程后, 水质已经较好, 采用滤布滤池技术进一步处理后, 可达到GB 18918— 2002中的一级A排放标准, 且由于实现了国产化, 工程费用将会逐渐下降, 因此近年来将会越来越广泛地被应用于城市污水的深度处理中。 不过在应用过程中发现一些滤布滤池容易污堵, 不能正常运行, 主要是 SS负荷过大以及SS颗粒黏附性较强所致。 因此, 在滤布滤池设计过程中, 除严格控制进水水质外, 还应根据实际水质, 选取合适材质的滤布, 并确定适宜的反冲洗强度, 从而尽量降低滤布滤池污堵频率。本工程由于用地限制, 不得不将滤布滤池与前面的混凝沉淀池进行组合, 由于两者高差大, 所以结构设计复杂, 增加了工程造价。 因此, 建议滤布滤池应尽量单独设置, 尤其是处理规模较大的情况下, 单独设置可降低工程造价。参考文献:〔1〕 高俊发, 王彤, 郭红军 城镇污水处理及回用技术〔M〕. 北京: 化学工业出版社, 2004. 〔2〕 邓耀杰, 李平, 朱凡, 等. 以回用为目标的污水深度处理组合工艺及其发展〔J〕. 环境工程, 2005, 23(3): 10-14. 〔3〕 范英宏, 全向春, 贾明星, 等. 城市污水回用技术发展现状及存在的问题〔J〕. 环境污染与防治(网络版), 2006(11): 1-8. 〔4〕 余杰, 田宁宁, 钱靖华, 等. 人工湿地在污水深度处理中的应用与工程设计〔J〕. 中国给水排水, 2009, 25(4): 53-55. 2010 年第 3 期 马小杰: 滤布滤池在污水处理厂深度处理中的应用


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