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活性砂濾池與纖維轉盤濾池工藝的比較,塗山環保

2021-04-15由 塗山環保汙水處理 發表于 科技

目前,我國絕大多數汙水處理廠執行的是《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級B 標準,而執行一級A 標準可以較大限度的對汙水進行“除磷脫氮”,減少對後續受納水體的汙染,出水可作為回用水,解決我國部分地區水資源緊缺的問題。因此,進行城鎮汙水處理廠提標改造是水環境保護的要求,也是國家提出的節能減排的要求。

汙水處理廠經過強化二級生物處理,僅需要去除SS時,可設定過濾單元。應用於汙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。

1.活性砂濾池1.1工藝概況

活性砂過濾器是一種集絮凝、澄清、過濾為一體的連續過濾裝置,廣泛應用於飲用水、工業用水、汙水深度處理及中水回用處理領域。系統採用升流式流動床過濾原理和單一均質濾料,過濾與洗砂同時進行,能夠24小時連續自動執行,巧妙的提砂和洗砂結構代替了傳統大功率反衝洗系統,能耗極低。汙水廠尾水透過進水管進入過濾器底部,經布水器均勻布水後自上而下透過濾料層。在此過程中,尾水被過濾,去除了水中的汙染物。同時活性砂濾料中汙染物的含量增加,並且下層濾料層的汙染物程度比上層濾料要高。此時開啟位於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行清洗。濾砂清洗後返回濾床,同時將清洗所產生的汙染物外排。

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。過濾器內濾料能夠及時得到清潔,抗汙染物負荷衝擊能力強。活性砂過濾器特殊的內部結構及其自身執行特點,使得混凝、澄清、過濾在同一個池體內可全部完成。

1.2活性砂過濾器的技術特點

(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,無需停機反衝洗,執行費用低;(3)水頭損失較高,一般需要設定二次提升泵房,增加了執行費用;(4)活性砂過濾器可根據水量變化靈活增加或減少過濾器數量,主要適應於小規模的汙水處理廠。

2。2。高效纖維濾池

2。1工藝概況

高效纖維濾池是一種全新的重力式濾池,它採用了一種新型的纖維束軟填料作為濾元,其濾料直徑可達幾十微米甚至幾微米,具有比表面積大,過濾阻力小等優點。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,增加了水中雜質顆粒與濾料的接觸機會和濾料的吸附能力,從而提高了過濾效率和截汙容量。

為充分發揮纖維濾料的特長,在濾池內從上至下依次設有反洗排水槽、纖維密度調節裝置、纖維束濾料、濾板、布氣裝置、布水裝置。裝置執行時水流經纖維濾料層,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,實現了深層過濾。當濾層截汙到一定程度需清洗再生時,在反洗水作用下纖維濾層被放鬆,使濾料恢復自由狀態,對濾料進行氣水混合反洗,可有效地恢復濾元的過濾效能。

2.2高效纖維濾池技術特點:

(1)過濾速度快,一般為20~30m/h;(2)佔地相對較小;(3)裝置均國產化,有利於日後維護管理;(4)裝置費用較高;(5)濾池水頭損失較大,執行費用較高;

3.3.纖維轉盤濾池3.1工藝概況

纖維濾盤過濾器是目前世界上最先進的過濾器之一,主要用於廢水的深度處理與中水回用,目前在全世界已廣泛採用了該項技術。其主要特徵為處理效果好,出水水質高,出水穩定,連續執行,承受高水力及懸浮物負荷能力強,全自動執行,操作及保養簡便,執行費用低,土建費用低及佔地極小等。纖維轉盤濾池用於汙水的深度處理,設計水質:進水SS=20~50mg/L,出水SS5mg/L,濁度2NTU,實際執行出水更優質,一般出水濁度在1左右或更低。

3.2工藝執行原理

汙水重力流或壓力流進入濾池,濾池中設有擋板消能設施。汙水透過濾布過濾,重力流透過溢流槽排出濾池。過濾中部分汙泥吸附於纖維濾布外側,逐漸形成汙泥層。隨著纖維濾布上汙泥的積聚,纖維濾布過濾阻力增加,濾池水位逐漸升高。透過測壓裝置可監測濾池與出水池之間的水位差。當該水位差到達反衝洗設定值時,PLC即可起動反衝洗泵,開始反衝洗過程。

3.3纖維轉盤濾池技術特點

(1)設計新穎。重力執行,根據水位差自動反衝洗。反衝洗期間連續過濾,過濾期間濾池維持靜態,濾盤僅於清洗旋轉。(2)佔地面積小,濾盤垂直中空管設計,使小的佔地面積即可保證大的過濾面積。

(3)執行自動化程度高。

(4)水頭損失小,纖維轉盤濾池進出水水頭損失僅0。3m。

(5)採用水力反衝洗,反衝洗泵揚程高;(6)需更換濾盤濾布,年更換率約5%。

4磁混凝濾池4.1工藝概況

磁混凝工藝在常規中混凝沉澱工藝中添加了磁粉,並使磁粉與混凝絮體有效結合。由於磁粉的比重大,因此大大增加了混凝絮體的比重,加快了絮體的沉降速度。磁混凝工藝同時設定了汙泥迴流系統,使得汙泥中磁粉及混凝劑迴圈使用,有利於節約混凝劑用量。剩餘汙泥中經過磁粉回收後排出本系統。

4.2磁混凝工藝技術特點

磁混凝工藝沉澱表面負荷可達20~40m3/m2h;同時具有優良的沉澱效果,可與普通石英砂過濾相媲美。磁混凝工藝的技術特點是:

(1)極短的混凝與沉澱時間,總計HRT<20分鐘,佔地面積小;

(2)沉澱出水SS<5mg/L,濁度<1。0NTU;

(3)優異的除磷效果,TP<0。02mg/L;(4)由於系統內部具有5g/L以上的磁粉,因此耐受流量及固體負荷衝擊;(5)磁粉損耗低,摺合費用0。005元/m3。

4.3主要優點

磁混凝工藝雖然是混凝沉澱工藝,但是SS及TP可以直接達到一級A要求,因此比較適合汙水廠SS和TP的一級A提標,同時可去除部分COD和BOD5。除了出水指標SS及TP外,在工程上磁混凝還有如下優點:(1)磁混凝水頭損失較少,本質上是混凝沉澱工藝,較過濾水頭損失很少,而出水達到過濾的效果。磁混凝最低水位差約0。6m,主要體現在沉澱池出水槽跌水損失。(2)磁混凝佔地面積很小。10萬噸的雙組磁混凝佔地面積約600m2,常規老汙水廠一般能夠滿足此要求。對於新建汙水廠,磁混凝較常規混凝沉澱過濾節約佔地面積,非常容易佈置。在現狀汙水廠,往往有綠化等非生產富餘面積,這些空餘面積一般能夠滿足磁混凝的面積需求。在發達城市,土地成本越來越高,磁混凝工藝節約土地的價值將越來越突出。

(3)執行費較低。對於城市汙水的深度處理,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,主要體現在攪拌機、汙泥泵以及磁粉回收系統。

4.4主要缺點

(1)國內應用案例較少,磁混凝技術尚未全面推廣;

(2)與其他濾池相比,增加了磁粉投加費用及混合液迴流電耗。

5結論

(1)活性砂濾池過濾效率較高,執行費用低,水頭損失大,主要適用於小型汙水廠的提標改造。(2)高效纖維濾池濾速快,佔地小,但水頭損失大,裝置費用高。(3)纖維轉盤濾池佔地面積小,自動化程度高,水頭損失小,但濾布維護費用高。

(4)磁混凝濾池佔地面積小,除磷效果佳,執行費用低,但技術尚未全面推廣。

(5)本文為汙水廠提標改造工程工藝選擇提供參考。

活性砂濾池與纖維轉盤濾池工藝的比較,塗山環保

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