污水深度处理工艺的对比分析

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根据某污水处理厂提标改造要求,对现今常用的几种深度处理工艺:活性砂滤池、纤维转盘滤池和精密过滤器进行了综合对比分析,结果表明工艺各有特点,应根据不同的使用要求选择合适的处理工艺,该工程根据占地、流程和成本需要最终选择精密过滤器处理工艺。
文章编号:1009-6825(2014)24-0130-02
北方某城镇污水处理厂需进行提标改造工程,工程规模3万t/d。原处理标准为一级B,主要构筑物包括粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、生物反应池、二沉池、消毒设施等。为满足一级A处理标准,污水处理厂需要改造生物处理工艺和增加深度处理工艺,前者使之提升对COD及氮的处理能力,后者用于处理磷和SS指标,为此需要对目前常用的深度处理工艺进行对比分析,选择合适的处理工艺。
1.污水处理厂常用深度处理工艺
1)传统砂滤。该工艺主要借鉴给水厂过滤技术,通常以V型滤池作为过滤单元,采用均质滤料,滤料深约1.2m,滤速6m/h~8m/h,滤后水质好且稳定。采用气水反冲洗,辅以表冲,滤料冲洗彻底,过滤周期长,运行管理经验丰富。但V型滤池占地面积较大,自控要求较高,大多数阀门为气动阀,设备繁多,需配套反冲洗风机和水泵,工艺运行水头损失达2m以上,耗能高,土建构造复杂,施工难度较大,工程费用很高。
2)反硝化滤池。该工艺主要为解决脱氮问题而开发,和V型滤池池形相似,主要区别在于工艺具备脱氮功能,通过碳源投加控制系统可实现深度反硝化。从目前的工程经验看,反硝化滤池运行效果稳定,可同步去除约5mg/L的TN,为脱氮受限制的污水厂提供了选择。工艺的主要问题是一次投资成本较高,反冲洗系统耗能较大,仅适合对TN有严格要求的污水厂采用。
3)活性砂滤池。活性砂滤池是近些年广泛采用的一种综合性深度处理设备,是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤器,它不需停机反冲洗;采用单级滤料,无需级配,没有水力分布不均和初滤液等问题;不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门。石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态,对原水起搅拌作用,过滤器内滤料清洁及时,可承受较高的进水污染物浓度。活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点,使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成,同其他技术相比,活性砂工艺往往可省略絮凝和沉淀环节,使得深度处理流程更为简洁,占地面积相对紧凑,运行费用低于传统工艺。
4)纤维转盘滤池。纤维转盘滤池的特点是采用有机纤维堆织的纤维毛滤布,由6小块扇形单元组成过滤盘片,再通过中央集水管串联起来,工艺配套反冲洗装置由反洗水泵、反抽吸装置及阀门组成,排泥装置由排泥管、排泥泵及阀门组成,排泥泵与反洗水泵为同一水泵,运行状态包括:过滤、反冲洗、排泥状态。该技术的主要特点是能耗低,占地面积小,反冲洗水量较少,水头损失少,是目前应用广泛的一种过滤设备。
5)精密过滤器。回转式精密过滤器是一种去除悬浮固体的过滤装置。装置为滚筒式,由设备主体模块、核心过滤模块、反冲洗系统、驱动系统、自控系统组成,滚筒上装有可方便拆卸的滤网。设备的主要特点是采用高强度不锈钢滤网,使用寿命长,维护工作少,且由于设备的集成化布置,占地面积很小,运行成本低,是近年来受到关注的新型深度处理工艺。本工程受占地面积限制,首先排除传统处理工艺。此外根据近两年水质情况,进水TN约25mg/L~35mg/L,碳源相对充足,不需要另行建设反硝化设施,因此工艺对比主要集中在活性砂滤池、纤维转盘滤池和精密过滤器。
2.各工艺设计参数对比
结合各设备方案,整理设计参数对比如表1所示。

3.各工艺投资及成本对比
各工艺投资及运行成本如表2所示。

4.各工艺特点分析总结
根据表1,表2所列对比,对以上三种工艺的优缺点进行总结,如表3所示。

5.工程方案的选择及结论
本工程项目提标改造,占地面积受到限制;且为避免增加二次提升增大污水厂运行负担,工程深度处理设计按重力流进行,实际可用水头损失约为0.8m;工程收水范围内大部分为工业企业,根据以往运行经验,转盘滤池对该类水质较敏感,容易发生堵塞问题。根据上述工艺特点分析和总结,结合本项目实际情况,工程最终采用精密过滤器作为设计方案。

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