纤维转盘滤池在污水厂的应用
一、过滤设备现状
在城市水处理领域,目前国内常用的过滤方法分为两类:一类是传统滤池,即滤料滤池,如V型滤池等;另一类是滤布过滤,如纤维转盘过滤器等。
V型滤池由普通快滤池发展而来,目前在大中型水厂应用较广,由于滤料采用粒径较粗的石英砂和气水联合反冲洗,滤池截污能力变强、运行周期变长、反冲洗效果较好;而其缺点是占地面积相对较大,增加了供气设备,从而提高了设备投资和维修工作量,滤池的池型结构复杂,尤其是配水配气系统精度高,导致施工难度变大。因此,在市政污水厂出水一级B提标升级改造工程中更多地采用转盘过滤设备。
二、Aqua纤维转盘滤池项目应用实例
2.1项目与设备概况
连云港经济技术开发区污水厂位于连云港西北组团,采用“水解+MSBR+高效混凝沉淀+过滤”工艺作为污水处理工艺。该项目过滤系统采用3组12碟转盘滤布滤池,总平均设计处理量为50000m3/d,峰值设计处理量达到67500m3/d。滤池设备构筑物总占地面积约为13.5m×10.4m(含滤池、泵房、进出水渠道等)。每套滤池包括:(1)滤布滤盘;(2)清洗装置;(3)排泥装置等。
2.2设计方案
连云港经开区西北组团污水厂工程设计流量为5×104m3/d,K(z变化系数)=1.35,过滤系统采用3组12碟AquaADFSC转盘滤布滤池,相关设计参数如表1所示。
2.3工艺介绍
高效沉淀池出水通过重力流入滤池,滤池中设有布水堰,过滤方式为外进水内出水,污水通过滤布转盘过滤,过滤液由中空管收集,滤后水重力流通过出水堰排出滤池,整个过程为连续进行的。由于滤盘采用竖直安装方式,过滤中部分进水悬浮物被滤布阻挡沉到池底,另一部分悬浮物吸附于转盘表面,污泥层厚度增加。随着滤布上污泥的增多,转盘过滤阻力增大,单格滤池水位逐步升高。通过液位计能检测出滤池与出水之间的水位差,当该水位差达到反冲洗设定值时,PLC通过程序启动反冲洗泵,开始反冲洗过程。
过滤中间,转盘是静止状态,有利于SS的去除及多余污泥的池底沉积。反冲洗期间,转盘以大约1r/min的速度旋转,PLC系统切换抽吸泵管道上的电动反冲洗阀,依次清洗每组滤盘;同时反冲洗泵负压抽吸滤布表面,通过中空管内的滤后水由内往外清洗滤布,去除滤布上聚集的污泥颗粒,并向外排出反冲洗水。反冲洗时启动一台反冲洗泵并保持连续运行,依次同时对过滤盘片进行反洗,直至所有滤盘清洗完毕,池内液位恢复正常。每次滤盘冲洗时间为4~5min,反洗过程中系统保持连续过滤,反洗水量≤处理水量的2%。
纤维转盘滤池的过滤转盘下设有斗形池底,有利于池底污泥的收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量,可延长过滤时间,减少反洗水量。底泥排放过程可采用周期/时间设定/手动方式进行控制,经过某一设定的时间段,PLC启动排泥泵,通过池底穿孔排泥管将污泥回流至厂区排水系统,其中排泥间隔时间及排泥历时可予以调整。具体操作步骤如下:
(1)开始常规反冲洗,去除滤布外层污泥;
(2)经过若干次反冲洗周期或排泥间隔时间到后,自动打开排泥阀,排放污泥;
(3)排泥结束,自动关闭排泥阀,开始下一阶段过滤。转盘滤池时间参数设定如表2所示
2.4运行维护成本的核算
(1)机电设备维护:系统为完全自动运行,人工操作需求量低。
(2)设备的替换费用:其中密封圈“V-Ring”为5年替换一次,滤布的更换率小于30%。5年的运行成本约为0.0025元/m3。在设计水质条件下,滤布可使用5年以上。
(3)全年电费:在设计进水水质条件下,反冲洗周期一般为40~60min,取50min计算,每次反冲洗时间4~5min,单组滤池电机运行功率为5.5kW,折算成吨水运行成本约为0.00037元/m3。
总结:合计(1)~(3)项得出,每吨水处理费用低于0.03元,运行成本远远低于其他过滤系统。
三、纤维转盘过滤器运行效果分析
3.1SS去除效果数据分析
当进水SS≤30mg/L时,出水SS最大值为9mg/L,平均值为5.2mg/L。
3.2反冲洗周期与进水SS关系分析
当进水SS≤30mg/L时,反冲洗水间隔≥20min;当进水SS≥18mg/L时,反冲洗周期下降幅度很大。
3.3转盘滤池前端混凝剂投加效果比较
在投加量相同的情况下,硫酸铝混凝剂对于进水TP的去除率要明显好于三氯化铁混凝剂,对浊度的去除率硫酸铝混凝剂约为三氯化铁混凝剂的两倍,对COD的去除率三氯化铁混凝剂要优于硫酸铝混凝剂。
3.4转盘滤池混凝剂最佳投加量选择比较
当硫酸铝投加量为40mg/L时,TP的去除率达到66%,出水指标达到一级A排放标准0.5mg/L以下,所以确定最佳投加量为40mg/L。
四、结语
纤维转盘滤池配合化学除磷,保证了深度处理出水排放达标,其在实际应用中以滤速高、占地相对较小、处理效果好、运行费用低等特点在一级A提标改造和用地紧张的污水厂建设中具有广阔的市场前景。(来源:江苏省设备成套有限公司)
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