纖維轉(zhuǎn)盤濾池在市政污水廠實(shí)際應(yīng)用的效果分析

摘要：過(guò)濾是污水處理廠深度處理中最普遍采用的技術(shù)之一?，F(xiàn)就美國(guó)Aqua公司的纖維轉(zhuǎn)盤濾布濾池在工程實(shí)踐中的運(yùn)用，從工藝、出水指標(biāo)、運(yùn)行成本等方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：懸浮物;深度處理;纖維轉(zhuǎn)盤濾池

1? ? 過(guò)濾設(shè)備現(xiàn)狀

在城市水處理領(lǐng)域，目前國(guó)內(nèi)常用的過(guò)濾方法分為兩類：一類是傳統(tǒng)濾池，即濾料濾池，如V型濾池等;另一類是濾布過(guò)濾，如纖維轉(zhuǎn)盤過(guò)濾器等。

V型濾池由普通快濾池發(fā)展而來(lái)，目前在大中型水廠應(yīng)用較廣，由于濾料采用粒徑較粗的石英砂和氣水聯(lián)合反沖洗，濾池截污能力變強(qiáng)、運(yùn)行周期變長(zhǎng)、反沖洗效果較好;而其缺點(diǎn)是占地面積相對(duì)較大，增加了供氣設(shè)備，從而提高了設(shè)備投資和維修工作量，濾池的池型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是配水配氣系統(tǒng)精度高，導(dǎo)致施工難度變大。因此，在市政污水廠出水一級(jí)B提標(biāo)升級(jí)改造工程中更多地采用轉(zhuǎn)盤過(guò)濾設(shè)備。

2? ? Aqua纖維轉(zhuǎn)盤濾池項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例

2.1? ? 項(xiàng)目與設(shè)備概況

連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水廠位于連云港西北組團(tuán)，采用“水解+MSBR+高效混凝沉淀+過(guò)濾”工藝作為污水處理工藝。該項(xiàng)目過(guò)濾系統(tǒng)采用3組12碟轉(zhuǎn)盤濾布濾池，總平均設(shè)計(jì)處理量為50 000 m3/d，峰值設(shè)計(jì)處理量達(dá)到67 500 m3/d。濾池設(shè)備構(gòu)筑物總占地面積約為13.5 m×10.4 m（含濾池、泵房、進(jìn)出水渠道等）。

每套濾池包括：（1）濾布濾盤;（2）清洗裝置;（3）排泥裝置等。

2.2? ? 設(shè)計(jì)方案

連云港經(jīng)開區(qū)西北組團(tuán)污水廠工程設(shè)計(jì)流量為5×104 m3/d，Kz（變化系數(shù)）=1.35，過(guò)濾系統(tǒng)采用3組12碟Aqua ADFSC轉(zhuǎn)盤濾布濾池，相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

2.3? ? 工藝介紹

高效沉淀池出水通過(guò)重力流入濾池，濾池中設(shè)有布水堰，過(guò)濾方式為外進(jìn)水內(nèi)出水，污水通過(guò)濾布轉(zhuǎn)盤過(guò)濾，過(guò)濾液由中空管收集，濾后水重力流通過(guò)出水堰排出濾池，整個(gè)過(guò)程為連續(xù)進(jìn)行的。由于濾盤采用豎直安裝方式，過(guò)濾中部分進(jìn)水懸浮物被濾布阻擋沉到池底，另一部分懸浮物吸附于轉(zhuǎn)盤表面，污泥層厚度增加。隨著濾布上污泥的增多，轉(zhuǎn)盤過(guò)濾阻力增大，單格濾池水位逐步升高。通過(guò)液位計(jì)能檢測(cè)出濾池與出水之間的水位差，當(dāng)該水位差達(dá)到反沖洗設(shè)定值時(shí)，PLC通過(guò)程序啟動(dòng)反沖洗泵，開始反沖洗過(guò)程。

過(guò)濾中間，轉(zhuǎn)盤是靜止?fàn)顟B(tài)，有利于SS的去除及多余污泥的池底沉積。

反沖洗期間，轉(zhuǎn)盤以大約1 r/min的速度旋轉(zhuǎn)，PLC系統(tǒng)切換抽吸泵管道上的電動(dòng)反沖洗閥，依次清洗每組濾盤;同時(shí)反沖洗泵負(fù)壓抽吸濾布表面，通過(guò)中空管內(nèi)的濾后水由內(nèi)往外清洗濾布，去除濾布上聚集的污泥顆粒，并向外排出反沖洗水。反沖洗時(shí)啟動(dòng)一臺(tái)反沖洗泵并保持連續(xù)運(yùn)行，依次同時(shí)對(duì)過(guò)濾盤片進(jìn)行反洗，直至所有濾盤清洗完畢，池內(nèi)液位恢復(fù)正常。每次濾盤沖洗時(shí)間為4～5 min，反洗過(guò)程中系統(tǒng)保持連續(xù)過(guò)濾，反洗水量≤處理水量的2%。

纖維轉(zhuǎn)盤濾池的過(guò)濾轉(zhuǎn)盤下設(shè)有斗形池底，有利于池底污泥的收集。污泥池底沉積減少了濾布上的污泥量，可延長(zhǎng)過(guò)濾時(shí)間，減少反洗水量。底泥排放過(guò)程可采用周期/時(shí)間設(shè)定/手動(dòng)方式進(jìn)行控制，經(jīng)過(guò)某一設(shè)定的時(shí)間段，PLC啟動(dòng)排泥泵，通過(guò)池底穿孔排泥管將污泥回流至廠區(qū)排水系統(tǒng)，其中排泥間隔時(shí)間及排泥歷時(shí)可予以調(diào)整。具體操作步驟如下：

（1）開始常規(guī)反沖洗，去除濾布外層污泥;

（2）經(jīng)過(guò)若干次反沖洗周期或排泥間隔時(shí)間到后，自動(dòng)打開排泥閥，排放污泥;

（3）排泥結(jié)束，自動(dòng)關(guān)閉排泥閥，開始下一階段過(guò)濾。

轉(zhuǎn)盤濾池時(shí)間參數(shù)設(shè)定如表2所示。

2.4? ? 運(yùn)行維護(hù)成本的核算

（1）機(jī)電設(shè)備維護(hù)：系統(tǒng)為完全自動(dòng)運(yùn)行，人工操作需求量低。

（2）設(shè)備的替換費(fèi)用：其中密封圈“V-Ring”為5年替換一次，濾布的更換率小于30%。5年的運(yùn)行成本約為0.002 5元/m3。在設(shè)計(jì)水質(zhì)條件下，濾布可使用5年以上。

（3）全年電費(fèi)：在設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)條件下，反沖洗周期一般為40～60 min，取50 min計(jì)算，每次反沖洗時(shí)間4～5 min，單組濾池電機(jī)運(yùn)行功率為5.5 kW，折算成噸水運(yùn)行成本約為0.000 37元/m3。

總結(jié)：合計(jì)（1）～（3）項(xiàng)得出，每噸水處理費(fèi)用低于0.03元，運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他過(guò)濾系統(tǒng)。

3? ? 纖維轉(zhuǎn)盤過(guò)濾器運(yùn)行效果分析

3.1? ? SS去除效果數(shù)據(jù)分析

當(dāng)進(jìn)水SS≤30 mg/L時(shí)，出水SS最大值為9 mg/L，平均值為5.2 mg/L。

3.2? ? 反沖洗周期與進(jìn)水SS關(guān)系分析

當(dāng)進(jìn)水SS≤30 mg/L時(shí)，反沖洗水間隔≥20 min;當(dāng)進(jìn)水SS≥18 mg/L時(shí)，反沖洗周期下降幅度很大。

3.3? ? 轉(zhuǎn)盤濾池前端混凝劑投加效果比較

在投加量相同的情況下，硫酸鋁混凝劑對(duì)于進(jìn)水TP的去除率要明顯好于三氯化鐵混凝劑，對(duì)濁度的去除率硫酸鋁混凝劑約為三氯化鐵混凝劑的兩倍，對(duì)COD的去除率三氯化鐵混凝劑要優(yōu)于硫酸鋁混凝劑。

3.4? ? 轉(zhuǎn)盤濾池混凝劑最佳投加量選擇比較

當(dāng)硫酸鋁投加量為40 mg/L時(shí)，TP的去除率達(dá)到66%，出水指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)0.5 mg/L以下，所以確定最佳投加量為40 mg/L。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

纖維轉(zhuǎn)盤濾池配合化學(xué)除磷，保證了深度處理出水排放達(dá)標(biāo)，其在實(shí)際應(yīng)用中以濾速高、占地相對(duì)較小、處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)在一級(jí)A提標(biāo)改造和用地緊張的污水廠建設(shè)中具有廣闊的市場(chǎng)前景。

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收稿日期：2019-12-12

作者簡(jiǎn)介：李育群（1981—），男，江蘇南京人，助理工程師，研究方向：建筑設(shè)備與施工。