纯水设备:污水处置厂深度处理的过滤工艺的种类
水处理设备污水处置厂经过强化二级生物处置,仅需要去除SS时,可设置过滤单元。应用于污水处置厂深度处理的过滤工艺有多种形式,包括活性砂滤池、高效纤维滤池、纤维转盘滤池以及高效磁混凝工艺,下面对这四种工艺作介绍,以供参考。
1.活性砂滤池
1.1工艺概况
活性砂过滤器是一种集絮凝、廓清、过滤为一体的连续过滤设备,广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处置及中水回用处理领域。系统采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料,过滤与洗砂同时进行,能够24小时连续自动运行,巧妙的提砂和洗砂结构代替了激进大功率反冲洗系统,能耗极低。
污水厂尾水通过进水管进入过滤器底部,经布水器均匀布水后自上而下通过滤料层。此过程中,尾水被过滤,去除了水中的污染物。同时活性砂滤料中污染物的含量增加,并且下层滤料层的污染物水平比上层滤料要高。此时打开位于过滤器中央的空气提升泵,将下层的石英砂滤料提至过滤器顶部的洗沙器中进行清洗。滤砂清洗后返回滤床,同时将清洗所产生的污染物外排。
活性砂滤料在提升泵的作用下呈自上而下的运动,对尾水起搅拌作用。纯水设备过滤器内滤料能够及时得到清洁,抗污染物负荷冲击能力强。活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身运行特点,使得混凝、廓清、过滤在同一个池体内可全部完成。
1.2活性砂过滤器的技术特点
1石英砂滤料层较厚,滤池较深,土建费用较高;
2过滤效率较高,过滤效果较好,无需停机反冲洗,运行费用低;
3水头损失较高,一般需要设置二次提升泵房,增加了运行费用;
4活性砂过滤器可根据水量变化灵活增加或减少过滤器数量,主要适应于小规模的污水处置厂。
2.2.高效纤维滤池
2.1工艺概况
高效纤维滤池是一种全新的重力式滤池, 水处理设备采用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,具有比表面积大,过滤阻力小等优点。微小的滤料直径,极大地增加了滤料的比外表积和外表自由能,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长,滤池内从上至下依次设有反洗排水槽、纤维密度调节装置、纤维束滤料、滤板、布气装置、布水装置。设备运行时水流经纤维滤料层,软性纤维滤料在水流阻力作用下被压实,滤层孔隙度沿水流动方向逐渐缩小,纤维密度逐渐增大,实现了深层过滤。当滤层截污到一定水平需清洗再生时,反洗水作用下纤维滤层被放松,纯水设备使滤料恢复自由状态,对滤料进行气水混合反洗,可有效地恢复滤元的过滤性能。
2.2高效纤维滤池技术特点:
1过滤速度快,一般为2030m/h
2占地相对较小;
3设备均国产化,有利于日后维护管理;
4设备费用较高;
5滤池水头损失较大,运行费用较高;
3.3.纤维转盘滤池
3.1工艺概况
纤维滤盘过滤器是目前世界上最先进的过滤器之一,主要用于废水的深度处置与中水回用,目前在全世界已广泛采用了该项技术。 水处理设备其主要特征为处置效果好,出水水质高,出水稳定,连续运行,接受高水力及悬浮物负荷能力强,全自动运行,操作及保养简便,运行费用低,土建费用低及占地极小等。
纤维转盘滤池用于污水的深度处置,设计水质:进水SS=20~50mg/L出水SS≤5mg/L浊度≤2NTU实际运行出水更优质,一般出水浊度在1左右或更低。
3.2工艺运行原理
水处理设备污水重力流或压力流进入滤池,滤池中设有挡板消能设施。污水通过滤布过滤,重力流通过溢流槽排出滤池。过滤中部分污泥吸附于纤维滤布外侧,逐渐形成污泥层。随着纤维滤布上污泥的积聚,纤维滤布过滤阻力增加,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,PLC即可起动反冲洗泵,开始反冲洗过程纯水设备。
3.3纤维转盘滤池技术特点
1设计新颖。重力运行,根据水位差自动反冲洗。反冲洗期间连续过滤,过滤期间滤池维持静态,滤盘仅于清洗旋转。
2占地面积小,滤盘垂直中空管设计,使小的占地面积即可保证大的过滤面积。
3运行自动化水平高。
4水头损失小,纤维转盘滤池进出水水头损失仅0.3m
5采用水力反冲洗,反冲洗泵扬程高;
6需更换滤盘滤布,年更换率约5%
4磁混凝滤池
4.1工艺概况
磁混凝工艺在惯例中混凝沉淀工艺中添加了磁粉,并使磁粉与混凝絮体有效结合。由于磁粉的比重大,因此大大增加了混凝絮体的比重,加快了絮体的沉降速度。磁混凝工艺同时设置了污泥回流系统,使得污泥中磁粉及混凝剂循环使用,有利于节约混凝剂用量。纯水设备剩余污泥中经过磁粉回收后排出本系统。
4.2磁混凝工艺技术特点
磁混凝工艺沉淀外表负荷可达20~40m3/m2h同时具有优良的沉淀效果,可与普通石英砂过滤相媲美。磁混凝工艺的技术特点是
1极短的混凝与沉淀时间,总计HRT<20分钟,占地面积小;
2沉淀出水SS<5mg/L浊度<1.0NTU
3优异的除磷效果,TP<0.02mg/L
4由于系统内部具有5g/L以上的磁粉,因此耐受流量及固体负荷冲击;
5磁粉损耗低,折合费用0.005元/m3
4.3主要优点
磁混凝工艺虽然是混凝沉淀工艺,但是SS及TP可以直接达到一级A要求,因此比较适合污水厂SS和TP一级A提标,同时可去除部分COD和BOD5除了出水指标SS及TP外,工程上磁混凝还有如下优点:
1磁混凝水头损失较少,实质上是混凝沉淀工艺,较过滤水头损失很少,而出水达到过滤的效果。磁混凝最低水位差约0.6m主要体现在沉淀池出水槽跌水损失 水处理设备。
2磁混凝占地面积很小。10万吨的双组磁混凝占地面积约600m2惯例老污水厂一般能够满足此要求。对于新建污水厂,磁混凝较惯例混凝沉淀过滤节约占地面积,非常容易安排。现状污水厂,往往有绿化等非生产富余面积,这些空余面积一般能够满足磁混凝的面积需求。发达乡村,土地利息越来越高,磁混凝工艺节约土地的价值将越来越突出。
3运行费较低。对于乡村污水的深度处置,磁混凝的运行药剂费很省,混凝剂PA C约5~10mg/LPA M约0.5~1.0mg/L磁粉损耗率约1.0mg/L以上消耗品合计费用约0.02~0.025元/m3磁混凝电耗大约0.025kWh/m3主要体现在搅拌机、纯水设备污泥泵以及磁粉回收系统。
4.4主要缺点
1国内应用案例较少,磁混凝技术尚未全面推广;
2与其他滤池相比,增加了磁粉投加费用及混合液回流电耗。
5结论
1活性砂滤池过滤效率较高,运行费用低,水头损失大,主要适用于小型污水厂的提标改造。
2高效纤维滤池滤速快,占地小,但水头损失大,设备费用高。
3纤维转盘滤池占地面积小,自动化水平高,水头损失小,但滤布维护费用高。
4磁混凝滤池占地面积小,除磷效果佳,运行费用低,但技术尚未全面推广。
5本文为污水厂提标改造工程工艺选择提供参考。
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