高效纤维滤池在城市污水深度处理中的应用.doc

高效纤维滤池在城市污水深度处理中的应用城乡与环境高效纤维滤池在城市污水深度处理中的应用戴仲怡(中国r政工程中南设计研究院湖北武汉430010)摘要随着城镇污水处理,污染物排放标准(GBl89182002)的执行,污水二级处理出水只能达到?级B标准,为达到一级A标准,需进行三级深度处理.本文介绍了目前国内主要深度处理工艺,详细阐述了高效纤维滤池的理论设计及其在城市污水深度处理中的应用,高效纤维滤池由于滤速高,占地小,运行费用低,管理方便,具有广阔的应用前景.关键词污水深度处理高效纤维滤池反冲洗处理效果中图分类号:R123.3文献标识码:A文章编号:1009914X(2010)120188021城镇污水资源化及排放标准污水资源化是环境资源再生行业中的一个大行业.城r污水具有水量大,水质较稳定,来源可靠,开发成本低的优点,是r一种潜在的水资源,经过深度处理后,可用于农业灌溉,工业生产,城市景观,市政绿化,生活杂用,地下水回灌和补充地表水等方面,可有效地缓解部分缺水矛盾.可见,污水再生利用是缓解城市水资源短缺,促进水资源良性循环的重要措施,可创造出巨大的经济效益与社会效益.城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)是目前国家对污水处理厂排放标准中最严格的标准.该标准明确了排入不同水体应执行的标准要求,对加强城镇污水处理,一污染物排放控制和污水资源化利用,保障人体健康,维护良好的生态环境起了重大的作用.其中一级A标是中水回用要求的最低标准,环保总局又于2006年5月对其做了修订,扩大了一级A标的执行范围,指明排入国家和省确定的重点流域及湖泊,水库等封闭,半封闭水域时,执行级A标.这样一些污水处理厂就不得不对原有水处理构筑物进行改造,甚至增加后续深度处理以实现达标排放或水资源回用.如何在满足现行甚至是未来的更高水质标准要求的前提下,尽可能的减少投资,节能减排就成了水处理领域关注的热点.一般来说,:级处理出水能够稳定达到一级B标准,为稳定达到一级A标准,需进行三级深度处理,三级深度处理的目的主要是去除ss值,以及进一步降低水中的COD,BOD,TP等指标,因此,采取经济有效的深度处理技术,因地制宜地建设适当污水处理设施,是控制出水水质达标的重要措施.2城镇污水深度处理技术深度处理方案选择是根据水质水量,首先考虑工艺的经济性和实用性,选用技术先进,投资省,占地小,运行费用低,节能减排,操作管理方便的成熟处理l:艺.深度处理l:艺主要有:混凝沉淀工艺,活性炭吸附:艺以及过滤工艺.混凝沉淀:艺与活性炭吸附工艺由于设备复杂,运行成本高等原因,在出水为一级A标准的深度处理中应用较少,而一般采用过滤工艺.从目前国内污水深度处理过滤工艺来看,主要有普通砂滤池,高效纤维滤池以及自动反冲洗滤池.普通砂滤池具有滤速小,占地大以及容易板结等特点;自动反冲洗滤池主要设备均需进口,维护管理不方便;而高效纤维滤池由于滤速高,占地小,设备全部国产,因此在国内深度处理中被广泛使用.3高效纤维滤池高效纤维滤池是一种全新的重力式滤池,它采Hj了一种新型的纤维束软填料作为滤元,其滤料直径可达几十微米甚至几微米,属微米级过滤技术(砂滤属毫米级),具有比表面积和表丽自由能大(纤维束d50tiIn:8O00Om2/m3,石英砂d1000um:6000m2/m3),过滤阻力小等特点,解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题.微小的滤料直径,极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能,增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力,从而提高了过滤效率和截污容量.为充分发挥纤维滤料的特点,在滤池内设有纤维密度调节装置,针对实际运行的水质和过滤要求对纤维束滤料的密度进行调节.高效纤维滤池运行时,纤维密度调节装置控制一定的滤层压缩量,使滤层孔隙度沿水流方向逐渐缩小,密度逐渐增大,相应滤层孔隙直径逐渐减小,实现了理想的深层过滤.当滤层达到截污容量需清洗再生时,纤维束滤料在气水脉动作用下即可方便地进行清洗,达到有效恢复纤维束滤料过滤性能的目的.滤层的加压及放松过程无需额外动力,均可通过水力自动实现.对滤料的清洗采用水洗一气水混洗(水为脉动)一水洗的工艺,具有清洗效率高,无需药剂浸泡清洗,自耗水量低等优点.滤层在反冲洗水的作用下被充分放松,纤维束滤料恢复到松弛的舒展状态,在气水混合擦洗的作用下,将过滤截留下的污染物从滤层中洗脱并排出,使滤料恢复过滤性能.有效地解决了粒状滤料所存在的过滤速度低,过滤精度差,截污容卫生问,车内均可以达到消毒除臭等目的.(6)无污染,无毒副作用,无任何化学添加剂,对人身无影响,有效去除空阃内的各种异臭味,有毒有害气体.用活性炭为材料净化室内空气的装置也可自已动手设计,即在排风扇前安一活性炭过滤装置,该装置可以设计为两端开口的纸箱内放置数个活性炭透气扁袋,每个扁袋栩隔定距离.当然,开窗通风换气的办法更直接有效,此法于冬季净化室内空气会有很大作用.43活性炭与卫生保健利用活性炭的特性,可制作活性炭口罩,其过滤效果尤以果壳类活性炭为佳.活性炭是一种国际公认的高效吸附材料,早在一战时,它就被应用于防毒面具.目前,已有活性炭口罩批量生产,是采用当前新型高效吸附,过滤材料一活性碳纤维,活性炭布制作而成,其主要特点有:(1)防毒,除臭,滤菌,阻尘等功效.(2)特别适用于含有有机气体,酸性挥发物,农药,s02,c12等刺激性气体的场合,防毒,除臭效果显着.能有效防止普通口罩不能起作用的57m以下的飘尘以及由呼吸道传播的多种病菌,是医生,护士,病人及环卫工人的理想选择,也是化工,皮革行业员工的很好的劳动防护用品.(3)与市场上其它炭类产品对比:目前市场上主要有竹炭和乌金炭类工艺品,乌金炭价格极贵,碘吸附指标仅为650毫克/克左右;竹炭类产品碘吸附指标也仅为700毫克/克左右,与这两类产品相比,而果壳类活性炭碘吸附指标达到10001200毫克/克左右,果壳类活性炭具有价格188l科技博览低,吸附效果好,性价比好等特点.(4)与市场上其它类除味产品对比:目前市场上主要有化学类,生物类,光触媒类产品,这些产品价格普遍很贵,具有一定使用条件限制,比如化学类只能清除甲醛,而且具体使用效果客户并不清楚,完全是促销人员的说服,而活性炭类除昧剂,具有价格实惠,使用方便,无污染,无副作用,使用效果理想等,最简币的例子就是非典期间的活性炭【_】罩,没人会怀疑活性炭口罩和防毒面具的作用,而且活性炭产品具有低消费长效方便之特点.44活性炭的其他用途和使用范围装修1人喷刷油漆时候戴的防毒面具,家用净水机或纯水机等,工业上活性炭主要应用有针剂活性炭,黄金提取活性炭,净水活性炭,糖液脱色活性炭,药用活性炭,缸液净化活性炭,香烟滤咀活性炭,试剂活性炭等.可见,活性炭是一种非常好的绿色环保产品,如果努力开发,一定会在环保方面有更大的用途.量小,滤料容易板结,自耗水量大,滤料使用寿命短等各种问题.高效纤维滤池能适应各种大型污水深度处理系统.可J泛应用于电力,石油,化工,冶金,造纸,纺织,食品,饮料,自来水等各种工业用水和生活用水及其废水的过滤处理.高效纤维束滤池技术的主要优点有:(1)占地面积相对较小:滤速可高达25Ill/h,是石英砂滤池的23倍,占地仅为石英砂滤池的一半左右.(2)处理效果好:水中悬浮物的去除率可达98%以上.经良好混凝处理的天然水,浊度在20NTU时,过滤出水浊度可达1NTU以下,并对水中的有机物,胶体,铁,锰等有明显的去除作用:污水深度处理时,进水悬浮物不超过30mg/L时,出水悬浮物可稳定在lOmg/L以下.(3)维护量少,滤料寿命:滤料一般l0年内坷需补充和更换,减少了维护量和运行成本.(4)不掉毛:纤维束滤元fi纤维艮丝绕制成,不存在短纤维脱落问题.(5)滤层密度可调控:通过调节滤料压缩程度可以改变过滤精度,通过控制滤料的压缩程度可以减缓滤层水头损失增长速度.(6)易于清洗:纤维束滤元不存在绑扎结点且清洗时处于舒展放松状态,较易清洗;纤维束滤元两端均悬挂于滤板上不会缠绕乱层,容许高强度气一水联合清洗,可保证清洗效果,防止滤层积泥;纤维束滤元不需定期药剂浸泡清洗.(7)设备全部国产化,标准化:设备标准化使现场安装方便,设备国产化有利日后的运行维护管理.主要缺点:(1)水头损失较大:纤维滤池与传统的砂滤池水头损失相当,一般为2.53.Om.(2)滤池反冲洗要求较高:清洗采用水洗气水混洗(水为脉动)一水洗的工艺,反冲洗气的强度为6080L/m2.s,为传统砂滤池的45倍.4深度处理技术综合比较根据污水深度处理出水水质的要求,适合与污水深度处理的滤池有砂滤池,高效纤维滤池和滤布滤池等,结合目前国内深度处理的特点,拟选用砂滤池,纤维滤池和自动发冲洗滤池进行全面比较.表l深度处理滤池技术经济比较表商效纤维滤自动反冲扰t魄蹶目普通瓣电池游池进水ss缸g/L)202O20水ss(mg/L)101010姓理规模(万篮2S嬲/d)滤池总面积(船(含反冲洗泵2576l81l5256,房)设计蟪速(m厂h)7520.S7.S冲洗周期(h)12一-;2412一24l2工程总费用266a62455.4826065(万歹己)运行费用01l3fdffn085元水a0孵元南承(仅深度处理)运行管理较复杂方便方便工程变例较多较多较少综台评价较好好较好说明:运行费用包括药剂费,动力费,维修费以及折旧费四部分.通过以上比较可以看出,高效纤维滤池具有工程投资省,占地少,处理费用低,运行管理方便等优点.5高效纤维滤池在污水深度处理中的应用实例>深圳龙华污水处理厂二期扩建工程工程概况深圳市龙华污水处理厂是观澜河水环境综合整治的重要组成部分,总规模为4O万m/d,分两期建设,其中一期工程规模l5万m/d,已于2007年建成投产:二期扩建规模为25万m/d.由j:龙华污水厂一期J:程是BOT项目,厂区生产构筑物及附属构筑物均按l5万m-一/d设计,二期扩建由政府投资,因此扩建工程按污水厂二期单独运行管理模式设计.处理工艺及流程污水厂采用改良型A/O工艺,周进周出的圆形二沉池深度处理采用高效纤维滤池;消毒采用紫外线消毒工艺;污泥处理采用体化离心浓缩脱水机;除臭采用分区生物除臭_艺.污水厂工艺流程如图2所示.城乡与环境啊I图2污水处理,工程流程高效纤维滤池设汁参数工程规模:25万m/d,总变化系数KZ=1.3.设计滤池进出水水质:进水SS20mg/L;出水SSl0rag/L;设计滤速:20.5m/h;强制滤速:21.6m/h;单格滤池面积:33m2:滤池格数:20格;反冲洗方式:水洗一气水混洗(水为脉动)一水洗:反冲洗水强度:810L/rfl.S;发冲洗气强度:6080L/m.S;运行周期:l224h.目前该项目正在建设中,预计明年能投入使用.>济南水质净化一厂,二厂2008年3月,光大水务为配合南水北调东线工程,对济南水质净化一厂,二厂污水处理进行一级A升级改造.深度处理均采用高效纤维滤池,设计参数与龙华污水厂滤池设计参数接近.两厂总规模为50万m./d,其中一厂规模为30万m/d,于2009年3月底实现一级A达标排放.二厂规模为20万m/d,已于2009年4月份实现达标排放.目前这两个厂运行稳定,出水水质良好.结语(1)深度处理方案选择是根据水质水量,首先考虑工艺的经济性和实用性,选用技术先进,投资省,占地小,运行费用低,节能减排,操作管理方便的成熟处理工艺;(2)高效纤维滤池具有滤速高,占地面积小,耗水耗药量低,运行费用省等特点,多方面性能优于传统砂滤池和自动反冲洗滤池;(3)高效纤维滤池采用水洗一气水混洗(水为脉动)一水洗的反冲洗1:艺,结束了传统纤维滤池滤料需要定期人工清洗的历史:(4)高效纤