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水處理技術(shù)：污水處理廠深度處理的過濾工藝比較
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原標(biāo)題：水處理技術(shù)：污水處理廠深度處理的過濾工藝比較
目前，我國(guó)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(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，而執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)可以較大限度的對(duì)污水進(jìn)行“除磷脫氮”，減少對(duì)后續(xù)受納水體的污染，出水可作為回用水，解決我國(guó)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(guó)家提出的節(jié)能減排的要求。
污水處理廠經(jīng)過強(qiáng)化二級(jí)生物處理，僅需要去除SS時(shí)，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(duì)這四種工藝作介紹，以供參考。
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(dòng)床過濾原理和單一均質(zhì)濾料，過濾與洗砂同時(shí)進(jìn)行，能夠24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)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(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)動(dòng)，對(duì)尾水起攪拌作用。過濾器內(nèi)濾料能夠及時(shí)得到清潔，抗污染物負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)?；钚陨斑^濾器特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其自身運(yùn)行特點(diǎn)，使得混凝、澄清、過濾在同一個(gè)池體內(nèi)可全部完成。
活性砂過濾器的技術(shù)特點(diǎn)：
(1)石英砂濾料層較厚，濾池較深，土建費(fèi)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(yùn)行費(fèi)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(yùn)行費(fèi)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。
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(diǎn)。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(huì)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(zhǎng)，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(yùn)行時(shí)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(shí)，濾層孔隙度沿水流動(dòng)方向逐漸縮小，纖維密度逐漸增大，實(shí)現(xiàn)了深層過濾。當(dāng)濾層截污到一定程度需清洗再生時(shí)，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(duì)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(diǎn)：
(1)過濾速度快，一般為20～30m/h;
(2)占地相對(duì)較小;
(3)設(shè)備均國(guó)產(chǎn)化，有利于日后維護(hù)管理;
(4)設(shè)備費(fèi)用較高;
(5)濾池水頭損失較大，運(yùn)行費(fèi)用較高;
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(xiàng)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(yùn)行，承受高水力及懸浮物負(fù)荷能力強(qiáng)，全自動(dòng)運(yùn)行，操作及保養(yǎng)簡(jiǎn)便，運(yùn)行費(fèi)用低，土建費(fèi)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(jì)水質(zhì)：進(jìn)水SS=20~50mg/L，出水SS≤5mg/L，濁度≤2NTU，實(shí)際運(yùn)行出水更優(yōu)質(zhì)，一般出水濁度在1左右或更低。
工藝運(yùn)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(cè)壓裝置可監(jiān)測(cè)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(shí)，PLC即可起動(dòng)反沖洗泵，開始反沖洗過程。
纖維轉(zhuǎn)盤濾池技術(shù)特點(diǎn)：
(1)設(shè)計(jì)新穎。重力運(yùn)行，根據(jù)水位差自動(dòng)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(jì)，使小的占地面積即可保證大的過濾面積。
(3)運(yùn)行自動(dòng)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(yáng)程高;
(6)需更換濾盤濾布，年更換率約5%。
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(shí)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(diǎn)：
磁混凝工藝沉淀表面負(fù)荷可達(dá)20~40m3/m2h;同時(shí)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(diǎn)是：
(1)極短的混凝與沉淀時(shí)間，總計(jì)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(fèi)用0.005元/m3。
主要優(yōu)點(diǎn)：
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(jí)A要求，因此比較適合污水廠SS和TP的一級(jí)A提標(biāo)，同時(shí)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(diǎn)：
(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(duì)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(jià)值將越來越突出。
(3)運(yùn)行費(fèi)較低。對(duì)于城市污水的深度處理，磁混凝的運(yùn)行藥劑費(fèi)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(jì)費(fèi)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(diǎn)：
(1)國(guó)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(fèi)用及混合液回流電耗。
結(jié)論
(1)活性砂濾池過濾效率較高，運(yùn)行費(fèi)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(fèi)用高。
(3)纖維轉(zhuǎn)盤濾池占地面積小，自動(dòng)化程度高，水頭損失小，但濾布維護(hù)費(fèi)用高。
(4)磁混凝濾池占地面積小，除磷效果佳，運(yùn)行費(fèi)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。
總結(jié)：污水處理的過濾工藝是至關(guān)重要的，選擇好的過濾工藝收到的效果往往是不一樣的。以上過濾工藝僅供大家參考，具體問題可以到創(chuàng)洋水處理官網(wǎng)或關(guān)注微信公眾號(hào)與我們水處理專家進(jìn)一步咨詢，他們會(huì)給出你一份非常合理有效的解決方案的。
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