污水處理廠污水深度處理工藝研究

張 濤

（邯鄲市生態(tài)環(huán)境局邯山區(qū)分局，河北 邯鄲 056000）

隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市內(nèi)部產(chǎn)生的污水總量也在不斷增加，對(duì)污水處理廠提出了更高的工作要求和標(biāo)準(zhǔn)。為了全面提升城市內(nèi)部污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)，需要在經(jīng)濟(jì)投入、運(yùn)行成本、過(guò)濾工藝選擇等方面進(jìn)一步優(yōu)化和完善城市的污水處理。通過(guò)相關(guān)研究人員長(zhǎng)期的實(shí)際分析和研究，目前許多城市已經(jīng)建立了相對(duì)成熟穩(wěn)定的污水處理系統(tǒng)，各種污水處理工藝得到了廣泛應(yīng)用，取得的效果也比較明顯。在污水處理廠污水的深度處理過(guò)程中，過(guò)濾式污水處理主要是使用有孔介質(zhì)過(guò)濾污水中各種污染物。由于過(guò)濾工藝設(shè)計(jì)的參數(shù)不同、所選擇的過(guò)濾介質(zhì)材料不同，對(duì)各種雜質(zhì)的去除效果也有所不同。因此在選擇污水處理廠的深度處理工藝技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)不同階段的污水處理工作要求，對(duì)過(guò)濾工藝及方法進(jìn)行針對(duì)性地選擇。

1 濾布濾池污水深度處理工藝

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成及污水處理工作原理

濾布濾池處理工藝的污水處理部分是由自控系統(tǒng)、纖維過(guò)濾片、積水板、移動(dòng)吸泥系統(tǒng)等組成，主要工作原理為污水重力流進(jìn)入有布水堰濾池內(nèi)部。在濾池中濾布使用的是全覆蓋設(shè)置方法，污水通過(guò)濾布從外側(cè)一端進(jìn)入，過(guò)濾液會(huì)直接通過(guò)底部的進(jìn)水通道進(jìn)行過(guò)濾和收集處理。完成污水處理工作后會(huì)在自身重力的作用下直接將水液排出濾池以外。在污水過(guò)濾過(guò)程中，由于濾布具有較強(qiáng)的吸附性，會(huì)直接將污泥吸附到過(guò)濾布的外側(cè)。在長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)濾過(guò)程中，由于吸附的影響，污泥會(huì)緩慢沉淀到污泥層中。隨著過(guò)濾布上的污泥逐漸累積，過(guò)濾布的過(guò)濾阻力會(huì)進(jìn)一步加大，濾池的水位會(huì)逐漸提升[1]。在使用液位傳感器的過(guò)程中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)濾池內(nèi)部的液體變化情況，并且在該過(guò)濾池內(nèi)部的液體位置沒(méi)有達(dá)到清洗設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的情況下，則可以直接啟動(dòng)反抽吸泵進(jìn)行清洗。在此過(guò)程中濾池需要徹底的過(guò)濾處理，過(guò)濾過(guò)程中過(guò)濾片一直保持靜止?fàn)顟B(tài)，更便于污泥在池底部的堆積。在清洗過(guò)程中，因?yàn)樾熊噹?dòng)吸泥泵在過(guò)濾布表面重復(fù)的行走處理和抽吸泵的負(fù)壓作用下，會(huì)剔除過(guò)濾布表面產(chǎn)生的大量堆積物，使過(guò)濾池底部及過(guò)濾池上方的固體顆粒得到全面清理，此時(shí)過(guò)濾片內(nèi)部的水體會(huì)自內(nèi)向外被抽吸處理，同時(shí)對(duì)過(guò)濾布進(jìn)行進(jìn)一步的清理工作，從而更好地發(fā)揮出過(guò)濾布的深層清洗作用和效果。

在實(shí)際處理工作中，相關(guān)工作人員需要檢查設(shè)備的各個(gè)管道部分、閥門部分、驗(yàn)板部分等是否處于正常的工作位置。同時(shí)，還需要檢查沖洗系統(tǒng)稀泥支管安裝是否完全、穩(wěn)定、可靠，反沖洗行車軌道在工作過(guò)程中是否存在障礙物的影響、螺栓的加固效果是否符合要求。其中尤其需要注意的是，在水位提升到最低水位標(biāo)準(zhǔn)條件之前不得開(kāi)啟反沖洗泵，并需要嚴(yán)格控制進(jìn)水懸浮固體顆粒的直徑大小。

1.2 污水處理的性能與優(yōu)勢(shì)

根據(jù)對(duì)污水過(guò)濾技術(shù)的不同工作原理進(jìn)行分析，濾布過(guò)濾屬于污水表層處理方法，是對(duì)流體中過(guò)濾掉的各種固體顆粒進(jìn)行機(jī)械式篩選和濾除。由于該污水處理方法所使用的過(guò)濾隔膜材料的性質(zhì)多元化，其中的纖維過(guò)濾布由于強(qiáng)度較高、耐用性較強(qiáng)，同時(shí)具有更高的抗腐蝕性，在安裝過(guò)程中更加簡(jiǎn)單，但是需要經(jīng)常清理，否則會(huì)造成大量過(guò)濾物的堆積并堵塞過(guò)濾布系統(tǒng)；聚酯型過(guò)濾布具有耐磨、耐腐蝕、易吸水、方便彎折等優(yōu)勢(shì)，但由于開(kāi)孔規(guī)格大小不同，在過(guò)濾過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)空隙堵塞問(wèn)題。另外聚酯型過(guò)濾布在使用過(guò)程中抗拉強(qiáng)度較低，構(gòu)成比較復(fù)雜；雖然不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)材料均勻性更好，抗拉強(qiáng)度更強(qiáng)，同時(shí)具有更高的耐磨程度，不容易被過(guò)濾物質(zhì)堵塞，但是濾網(wǎng)的成型以及焊接工作會(huì)存在較大的困難[2]。

2 活性砂過(guò)濾池污水深度處理工藝

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

活性砂過(guò)濾池是一種集混凝、澄清、過(guò)濾功能為一體的多功能過(guò)濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)在污水處理工作中，主要是通過(guò)罐體、錐形濾沙導(dǎo)向裝置、內(nèi)部污水處理工作單元、污水進(jìn)水管道、濾液出水管道、沖洗水出水管道、內(nèi)部過(guò)濾單元、管道彈性連接空壓機(jī)設(shè)備以及相關(guān)控制工作系統(tǒng)組成。在活性砂濾池中，過(guò)濾器主要應(yīng)用逆流工作原理，原水經(jīng)過(guò)水管直接通入到底部位置的過(guò)濾器，水流由下至上通過(guò)逆流處理的工作方法。經(jīng)過(guò)沙濾床的進(jìn)一步過(guò)濾后，濾液可以在過(guò)濾器的頂部快速聚集，通過(guò)溢流口排放。過(guò)濾器底部位置被污染的過(guò)濾料，會(huì)經(jīng)過(guò)壓縮空氣將其直接輸送到過(guò)濾器的內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行處理。通過(guò)紊流作用可以保證從流沙徹底分離污染物，同步排放生成的大量雜質(zhì)和清洗水，處理完成后的砂體材料會(huì)重新輸送到砂床當(dāng)中，一次可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性深度過(guò)濾[3]。

2.2 污水處理優(yōu)勢(shì)分析

活性砂濾池運(yùn)行效率相對(duì)較高，可實(shí)現(xiàn)24 h全天候連續(xù)工作，不停機(jī)、不反洗系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行成本低，不需要高揚(yáng)程的大流量反沖洗工作系統(tǒng)。應(yīng)用低流量反沖洗工作系統(tǒng)可以有效控制設(shè)備前期的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)使用單級(jí)過(guò)濾材料不需要進(jìn)行匹配處理，沒(méi)有水力分布不均以及初級(jí)過(guò)濾液處置不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。

流動(dòng)沙床不會(huì)產(chǎn)生過(guò)濾砂結(jié)塊現(xiàn)象，進(jìn)而可以進(jìn)行不定期換沙操作，在污水處理工作當(dāng)中除石英砂過(guò)濾材料之外并沒(méi)有任何的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行故障率相對(duì)較低、維護(hù)工作成本較低?；钚陨斑^(guò)濾池系統(tǒng)只需要一次性投資，不需要單獨(dú)設(shè)置混凝池、澄清池，同時(shí)也不需要設(shè)置反沖洗泵和電動(dòng)氣動(dòng)閥門等，因此整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)施工量和占地面積少。濾池進(jìn)水水質(zhì)要求較低，可以承受150 mg/L濃度的SS進(jìn)水水質(zhì)，且污水深度處理效果更好，過(guò)濾效果更加穩(wěn)定。由于出水后的水體質(zhì)量保持相同、濾料清潔更加及時(shí)，可以充分保證污水的深層處理效果，以提高污水處理的穩(wěn)定性，而不會(huì)產(chǎn)生周期性的水體質(zhì)量波動(dòng)現(xiàn)象。微生物可以在過(guò)濾砂材料表面生長(zhǎng)成拓植，生成一層生物膜結(jié)構(gòu)，在去除懸浮性雜質(zhì)時(shí)可以將廢水中的BOD、硝態(tài)氮等污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和排除，從而實(shí)現(xiàn)污水水質(zhì)的深層次處理[4]。

3 深床反硝化濾池深度處理工藝

反硝化濾池過(guò)濾系統(tǒng)是由基礎(chǔ)過(guò)濾材料、礫層、濾磚、進(jìn)氣管、偃板、終端控制系統(tǒng)、過(guò)水閥門、反沖氣泵以及鼓風(fēng)機(jī)等多種不同設(shè)備組成。在污水處理工作中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中的氮、磷以及各種懸浮物等的綜合過(guò)濾處理。

通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的過(guò)濾及脫氮功能機(jī)理進(jìn)行分析和研究發(fā)現(xiàn)，在污水深度處理過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水體當(dāng)中各種節(jié)流物、吸附物、脫附物等的處理，而對(duì)過(guò)濾材料的合理篩選和應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水內(nèi)部的固體懸浮物顆粒進(jìn)行節(jié)流和篩查，從而可以進(jìn)一步提高污水處理的工作質(zhì)量。顆粒物質(zhì)直接吸附在過(guò)濾層的表面，并且通過(guò)合理調(diào)整一系列的相關(guān)濾速、物理重力等參數(shù)，可以進(jìn)一步提高污水處理工作的效率和效果。由于被吸附劑過(guò)濾的表層顆粒物數(shù)量逐漸增加，可吸附的空隙會(huì)逐漸縮小，致使過(guò)濾料在深層結(jié)構(gòu)中過(guò)度沉積。為了使過(guò)濾料的性能快速?gòu)?fù)原，需要多次反復(fù)沖洗或配備二次配水系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的沖洗處理之后，可以進(jìn)一步提高污水處理凈化程度。在脫氮處理中經(jīng)過(guò)深床反硝化過(guò)濾池的介質(zhì)，在表面會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的脫氮微生物，在無(wú)氧的處理前提下，會(huì)使污水當(dāng)中的消態(tài)氮直接轉(zhuǎn)化成氮?dú)?。為了有效提高脫氮工作速率，在污水中投放碳源可以為脫氮工作提供更加充足的能量?/p>

在污水處理工作過(guò)程中，反硝化過(guò)濾的進(jìn)水部分經(jīng)過(guò)脫氮、混凝、過(guò)濾臭氧脫色消毒處理后，水體的深度處理效果非常明顯，處理完成后的水體可以直接供給市政景觀進(jìn)行灌溉工作。在污水處理過(guò)程中，深床反硝化過(guò)濾池不存在濾料流失的問(wèn)題，但是過(guò)濾池底部的濾磚會(huì)存在沖刷不徹底問(wèn)題，濾磚的堵塞也不能完全避免。但是該項(xiàng)污水深度處理工藝的脫氮效率相對(duì)較高、系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、污水處理流程比較簡(jiǎn)單、占地面積更小，同時(shí)前期的經(jīng)濟(jì)投入較低，因此在污水處理廠深度污水處理工作中應(yīng)用比較普遍[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在城市污水綜合治理工作過(guò)程中，必須要充分做好污水的深度處理工作，要對(duì)污水處理廠深度處理工藝流程進(jìn)行全面優(yōu)化和改進(jìn)，控制和管理好過(guò)濾系統(tǒng)是保證污水處理工作的核心要點(diǎn)。通過(guò)提高過(guò)濾工藝技術(shù)水平，可以全面提高城市污水處理廠的出水質(zhì)量和穩(wěn)定性，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的出水效果。基于城市內(nèi)部污水處理廠的實(shí)際工作情況，需要對(duì)現(xiàn)有的污水處理工藝技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)，并要合理選擇過(guò)濾布過(guò)濾池、活性砂濾池以及深床反硝化過(guò)濾處理工藝方法，只有這樣才能對(duì)不同類型的污水進(jìn)行深度處理，全面提高污水處理工作的質(zhì)量，減少城市的水污染，促進(jìn)城市朝著更加健康的方向發(fā)展。