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        纖維轉盤過濾技術在城市污水深度處理中的應用

        2013-12-17 中國環保技術網 我要評論(0) 字號:T | T
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        過濾作為一種固液分離方式,在水處理領域應用非常廣泛。一般過濾可分為深層過濾、膜過濾和表面過濾三大類,如圖1所示。 纖維

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        過濾作為一種固液分離方式,在水處理領域應用非常廣泛。一般過濾可分為深層過濾、膜過濾和表面過濾三大類,如圖1所示。


        纖維轉盤過濾屬于一種深度過濾技術,能夠有效截留幾個微米的顆粒物,可廣泛應用于地表水凈化、污水深度處理,通常設置于常規二級污水處理系統之后,主要去除總懸浮物,結合投加藥劑可去除部分磷、濁度和COD等污染物,特別適合于城市污水處理廠提標一級A排放改造和污水回用深處理領域。

        1 纖維轉盤過濾系統結構及工作原理

        纖維轉盤過濾系統由用于支撐濾布的垂直安裝于中央集水中的平行過濾轉盤串聯組成,一套裝置的過濾轉盤數量一般為2~20個,每個過濾轉盤由6小塊扇形組合而成;過濾轉盤由防腐材料制成,每片過濾轉盤外包有纖維毛濾布;反沖洗裝置由反洗水、反抽吸裝置及閥門組成,排泥裝置由排泥、排泥及閥門組成;排泥與反洗水為同一水。過濾系統結構如圖2所示。

        纖維轉盤的過濾介質為尼龍纖維毛濾布,濾布以聚酯纖維作為絨毛支撐體,其標稱孔徑為10μm,濾布介質有3~5mm的有效過濾深度,可使固體粒子在有效過濾厚度中與過濾介質充分接觸,將超過尺寸的粒子截獲,濾布的有效深度還能夠存儲捕獲的粒子,減少反沖洗流量,同時還可減少正常運行時的水頭損失。

        纖維轉盤過濾系統運行周期包括過濾、反沖洗和排泥三個階段。過濾過程中濾盤不轉動,隨著濾布表面截留物的累積,過濾通量的降低,濾池液位上升,當該池內液位到達清洗設定值(高水位)時,PLC即可啟動反抽吸,開始清洗過程,清洗時通過自動切換抽吸道上的電動閥,實現濾盤的交替清洗;反抽吸機構與濾布接觸面積很小,反沖洗面積瞬間約為池內單盤面積的1%,因而使得反洗效率非常高,并且不影響其他濾布表面的過濾,進而實現整套裝置的連續過濾;濾池的過濾轉盤下設有斗形池底,有利于池底污泥的收集,經過一設定的時間段,PLC啟動排泥,通過池底穿孔排泥將污泥回流至廠區排水系統;排泥間隔時間及排泥用時可予以調整。

        2 纖維轉盤過濾與傳統砂濾的應用比較

        與傳統的砂濾相比,纖維轉盤獨特的設計原理和結構使它具有突出的優勢。在工藝流程上,纖維轉盤過濾系統可省掉鼓風機房、反沖洗房、提升房和預加氯單元;在運行理上,該系統具有運行費用低、出水穩定及理維護簡單等優勢。

        2.1 傳統砂濾工藝流程(見圖3)

        2.2 纖維轉盤過濾工藝流程(見圖4)

        以國內某實際項目(設計水量5萬m3/d,Kz=1.2)深度處理過濾單元為例,就V型濾池與纖維轉盤濾池工藝的設計、投資、占地面積、運行費用、建設運行理等方面進行對比,結果如下表所示。

        此外,纖維轉盤過濾與高效纖維濾池、D型濾池等相比,同樣具有系統簡單、運行維護理方便和運行成本低的優勢,在實際運行中還具有如下突出特點:

        (1)實現連續過濾,出水水質好,水量穩定,且耐沖擊負荷,適應性強,進水水質SS≤20mg/L,瞬時峰值可達到80mg/L。
        (2)過濾及反洗效率高,平均濾速實際可達15m3/m2·h,有效過濾面垂直擺放且附屬設施少,所以大大減少了占地面積。以水量5萬t/d為例,總占地148m2,僅為V型濾池工藝的1/8。
        (3)反抽吸強度達333L/m2·s,可實現多種反抽吸組合,清洗徹底,不易長生物垢,過濾設備前不需設置預加氯系統。
        (4)反洗水量小,與處理水量的比≤1%,實際工況下反沖洗間隔時間一般為2h,每個濾盤的沖洗時間為1~2min。因此,反洗水量可以比較均勻地返回到前處理系統,不會對前處理工藝產生影響。
        (5)整套系統運行自動化,維護簡便,過濾形式為外進內出,纖維濾布的內側不被污染,外側污染的清除和恢復很快。實際運行中,濾前處理系統的事故即使有較大的漂浮物或跑料的填料,對濾池的影響也較小,恢復也很快。
        (6)單臺設備的規格齊全,2,000~50,000t/d不等,單臺設備中的機械設備較少,故障概率和故障率均較低,濾布磨損較?。▔勖?年),即使有異常損壞,濾盤也易于更換,更換一個盤僅需10分鐘。
        (7)整個系統采用模塊化設計,與外部的接口較少,設計周期和施工周期短,安裝快捷。
        (8)設備簡單緊湊,附屬設備少,整個過濾系統的投資低,設備閑置率低,總裝機功率低,運行費用低。

        3 工程應用實例

        目前,具有自主知識產權的國產纖維轉盤過濾系統已形成成套設備,單臺處理量可實現2000~50,000m3/d,池體可做成混凝土池和鋼結構兩種。以無錫梅村污水處理廠提標改造3萬m3/d污水過濾處理工程為例,設2座型號NTHA-16型纖維轉盤濾池,占地面積76m2。

        主要設計參數為:進水水質SS≤20mg/L;出水SS≤5mg/L;濁度≤3NTU;濾速≤15m3/m2·h;單盤有效過濾面積為5.2m2;水頭損失內部為0.3m,進水閘門至出水井為0.7~0.9m;反沖洗Q=30m3/h,H=9m,N=2.2kW;反洗水量≤1%;瞬時反洗面積為1%;旋轉驅動電機0.55~0.75kW。
        運行期間,經過100天的連續監測,進水SS平均濃度在14mg/L左右,出水SS平均濃度在4mg/L左右,如圖5所示。

        4 結語

        當前我國水環境污染和水資源短缺的問題仍比較嚴重,國家針對污水排放的標準以及污(廢)水深度回用處理的要求也日趨嚴格,國產纖維轉盤過濾系統正是在這種背景下對傳統過濾方式和結構原理進行了改革,通過自主研發試驗成功,目前已成功應用于大連老虎灘污水處理廠中水回用、無錫梅村污水處理廠和無錫蘆村污水處理廠等全國20多個市政污水處理項目中,市場反響良好。該技術2009年成功入選國家重點環境保護實用技術A類,可為我國廣闊的城市污水一級A排放及中水回用污水深處理市場提供優質高效的過濾服務。來源:中國環保產業協會 作者: 李星文 唐啟明 張 彬


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