城市生活污水提標(biāo)技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備

蘇馬財(cái)

摘 要：本文重點(diǎn)介紹市政生活污水深度處理技術(shù)及主要設(shè)備。內(nèi)容包括：深度處理的工藝路線、技術(shù)與設(shè)備原理簡介，關(guān)鍵設(shè)備混凝反應(yīng)器、精密過濾機(jī)等；本文還重點(diǎn)介紹了精密過濾機(jī)結(jié)構(gòu)、過濾介質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及確定；同時(shí)還列出了在工程應(yīng)用實(shí)例與效果。

關(guān)鍵詞：深度處理；混凝反應(yīng)；精密過濾；過濾介質(zhì)；凝聚；絮凝

中圖分類號(hào)：X799 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

面對(duì)資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)，中國政府為了實(shí)現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展，將保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源定為基本國策。

在城市生活污水處理方面，國家為了減小排放水對(duì)受納水體的污染，為了進(jìn)一步促進(jìn)排放水的回用處理，將積極有序地調(diào)高排放水的出水標(biāo)準(zhǔn)，其中化學(xué)需氧量COD將從60mg/L調(diào)高至50mg/L，懸浮物SS將從20mg/L調(diào)高至5mg/L，磷P將從1mg/L調(diào)高至0.5mg/L。為了實(shí)現(xiàn)污水廠出水水質(zhì)的提高，需在生化處理沉淀池后，消毒池前，增加污水深度處理單元。

一、城市生活污水提標(biāo)處理的3種典型工藝路線

1.流程圖（圖1）

2. 3種工藝路線的應(yīng)用

2.1 當(dāng)需要將SS從20mg/L降低至5mg/L以下，并且沒有去除P的任務(wù)時(shí)，選擇路線Ⅰ。即只需要在生化懸浮液沉淀池之后，消毒池之前增加精密過濾機(jī)即可。精密過濾機(jī)能直接降低SS，間接降低P和COD。通過選擇適宜的過濾精度，SS的去除率可達(dá)75%以上，P的去除率可達(dá)30%以上，COD的去除率可達(dá)10%以上。

2.2 當(dāng)需要將SS從20mg/L降低至5mg/L以下，同時(shí)需要將P從1mg/L降低至0.5mg/L以下時(shí)，選擇路線Ⅱ。即在生化懸浮液沉淀池之后，消毒池之前增加混凝反應(yīng)器和精密過濾機(jī)?；炷磻?yīng)器能讓磷酸根與鋁離子反應(yīng)并析出懸浮物，然后由精密過濾機(jī)進(jìn)行過濾分離。在這里混凝反應(yīng)器作為精密過濾機(jī)的預(yù)處理設(shè)備使用。通過選擇適宜的藥劑投加量和反應(yīng)時(shí)間，配合適宜的過濾精度，可讓SS的去除率保持在80%以上的同時(shí)，將P的去除率提高至70%以上，同步將COD去除率提高至30%以上。

2.3 對(duì)于某些收集管道中含有工業(yè)污水的城市污水廠，或者是初期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高，又或者是后期超水量運(yùn)行的城市污水廠，其生化懸浮物沉淀池的出水SS會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 20mg/L，P會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1mg/L，這時(shí)需要選擇路線Ⅲ。路線Ⅲ與路線Ⅱ不同之處是在混凝反應(yīng)器與精密過濾機(jī)之間扦入混凝沉淀池，目的是讓大部分混凝反應(yīng)后的懸浮物沉淀下來，用吸泥機(jī)去除，而精密過濾機(jī)只是過濾混凝沉淀池的上清液。其結(jié)果會(huì)減小過濾負(fù)荷，大大提高精密過濾機(jī)的處理能力，但混凝劑的投加量會(huì)多一些。

二、深度處理設(shè)備的工作原理

1.混凝反應(yīng)器（圖2）

混凝反應(yīng)器外殼為不銹鋼制造，內(nèi)置自動(dòng)加藥機(jī)和3級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)。電機(jī)采用變頻技術(shù)，使加藥量可調(diào)、攪拌強(qiáng)度可調(diào)。方便用戶根據(jù)水質(zhì)、水量的變化來調(diào)整混凝反應(yīng)效果，并讓污水進(jìn)入精密過濾機(jī)之前得到良好的預(yù)處理，使污水中液固兩相在精密過濾機(jī)內(nèi)得到更好的過濾與分離。

2.精密過濾機(jī)（圖3）

濾前水來自混凝反應(yīng)器，自流進(jìn)入濾筒內(nèi)表面，依靠重力作用，透過濾網(wǎng)，從濾筒外表面排出，實(shí)現(xiàn)濾網(wǎng)過濾，水中的懸浮物被截留在濾網(wǎng)內(nèi)表面，并隨著旋轉(zhuǎn)濾筒進(jìn)入清洗區(qū)，由清洗裝置進(jìn)行濾網(wǎng)清洗，清洗下來的濾渣由濾渣盤收集，通過排污管排出；設(shè)備連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水、連續(xù)排污，濾網(wǎng)連續(xù)清洗再生，清洗水采用濾后水，整個(gè)過濾過程全自動(dòng)進(jìn)行。

3.過濾介質(zhì)的選定方法

用于城市污水處理廠深度處理的精密過濾機(jī)，其過濾介質(zhì)即濾網(wǎng)的選定，是決定過濾效果好壞的關(guān)鍵。

3.1 首先，我們要根據(jù)污水中懸浮物的粒度分布、懸浮物形狀和要求的去除率來選擇過濾精度。

某污水處理廠水中懸浮物粒度分布如圖4所示，我們根據(jù)粒度分布測(cè)定儀顯示的粒度分布和顯微鏡下懸浮物的形狀，選擇過濾精度為20um的過濾網(wǎng)。使SS的去除率達(dá)到80%以上。

3.2 其次，我們要選擇正確的濾網(wǎng)編織方法：

常用過濾網(wǎng)的編制方式主要由以下幾種方式：

（a）席型平織；

（b）席型斜織；

（c）斜紋編織；

（d）平紋編織。

席型平織和席型斜織承載能力強(qiáng)，但屬側(cè)面非規(guī)則孔徑進(jìn)行空間過濾，容易藏污納垢，難沖洗，且過濾介質(zhì)厚度較厚，濾速較低。

平紋編織和斜紋編織均為表面方孔過濾，易沖洗，且過濾介質(zhì)厚度較薄，濾速較高。又由于斜紋編織網(wǎng)面的承載強(qiáng)度高于平紋，因此采用斜紋平織編織方式是最正確的選擇。

3.3 然后，我們要將柔性濾網(wǎng)加固成能承受壓力和機(jī)械傳動(dòng)力的剛性濾網(wǎng)

為了提高過濾網(wǎng)的承載強(qiáng)度，我們采用316L材質(zhì)進(jìn)行編織。

為了進(jìn)一步提高過濾網(wǎng)的承載能力，我們?cè)跒V網(wǎng)1的兩個(gè)平面上，采用無縫焊接技術(shù)裝上加強(qiáng)骨架2和3（結(jié)構(gòu)如圖5所示）。

于是，一種創(chuàng)造性的污水深度處理重力過濾網(wǎng)制造出來了，它是由不銹鋼316L材質(zhì)制造的，厚度為10μm～50μm，濾速在300m/h以上的，單層平織無焊加固濾網(wǎng)。該濾網(wǎng)在中國申請(qǐng)了專利。

用戶評(píng)價(jià)該濾網(wǎng)具有網(wǎng)孔分布均勻、承載能力強(qiáng)、耐磨損、耐腐蝕、易清洗再生等特點(diǎn)。圍繞該濾網(wǎng)設(shè)計(jì)的精密過濾機(jī)，與其他同用途過濾設(shè)備相比，具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

三、某污水處理廠應(yīng)用精密過濾機(jī)對(duì)污水進(jìn)行深度處理的實(shí)例數(shù)據(jù)

1.工藝選擇：路線Ⅱ，混凝反應(yīng)器+精密過濾機(jī)；

2.處理量：30000m?/d，濾速選擇315m/h；

3.加藥量：10ppm；

4.反洗水量：0.5%；

5.用電量：240度電/日；

6.過濾前后數(shù)據(jù)比較見表1。

結(jié)語

混凝反應(yīng)器和精密過濾機(jī)作為關(guān)鍵的污水深度處理設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于污水廠出水水質(zhì)的提高和污水回用工程，在水處理行業(yè)，精密過濾機(jī)被歸類為微濾設(shè)備，用于超濾膜保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1] GB18918-2002，城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] GB/T18920-2002，城市污水再生利用，城市雜用水標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]中華人民共和國專利證書，ZL 2013 2 0238879.4[P].一種旋轉(zhuǎn)濾筒用濾網(wǎng).