王舜和

(天津市市政工程設(shè)計研究院，天津 300051)

北方某城鎮(zhèn)污水處理廠需進行提標(biāo)改造工程，工程規(guī)模3 萬t/d。原處理標(biāo)準(zhǔn)為一級B，主要構(gòu)筑物包括粗格柵、提升泵房、細格柵、沉砂池、生物反應(yīng)池、二沉池、消毒設(shè)施等。為滿足一級A 處理標(biāo)準(zhǔn)，污水處理廠需要改造生物處理工藝和增加深度處理工藝，前者使之提升對COD 及氮的處理能力，后者用于處理磷和SS 指標(biāo)，為此需要對目前常用的深度處理工藝進行對比分析，選擇合適的處理工藝。

1 污水處理廠常用深度處理工藝

1)傳統(tǒng)砂濾。該工藝主要借鑒給水廠過濾技術(shù)，通常以V 型濾池作為過濾單元，采用均質(zhì)濾料，濾料深約1.2 m，濾速6 m/h～8 m/h，濾后水質(zhì)好且穩(wěn)定。采用氣水反沖洗，輔以表沖，濾料沖洗徹底，過濾周期長，運行管理經(jīng)驗豐富。但V 型濾池占地面積較大，自控要求較高，大多數(shù)閥門為氣動閥，設(shè)備繁多，需配套反沖洗風(fēng)機和水泵，工藝運行水頭損失達2 m 以上，耗能高，土建構(gòu)造復(fù)雜，施工難度較大，工程費用很高。

2)反硝化濾池。該工藝主要為解決脫氮問題而開發(fā)，和V 型濾池池形相似，主要區(qū)別在于工藝具備脫氮功能，通過碳源投加控制系統(tǒng)可實現(xiàn)深度反硝化。從目前的工程經(jīng)驗看，反硝化濾池運行效果穩(wěn)定，可同步去除約5 mg/L 的TN，為脫氮受限制的污水廠提供了選擇。工藝的主要問題是一次投資成本較高，反沖洗系統(tǒng)耗能較大，僅適合對TN 有嚴(yán)格要求的污水廠采用。

3)活性砂濾池?；钚陨盀V池是近些年廣泛采用的一種綜合性深度處理設(shè)備，是一種集混凝、澄清、過濾為一體的高效過濾器，它不需停機反沖洗;采用單級濾料，無需級配，沒有水力分布不均和初濾液等問題;不需要反沖洗水泵及其停機切換用電動、氣動閥門。石英砂濾料在過濾器中呈自上而下的運動狀態(tài)，對原水起攪拌作用，過濾器內(nèi)濾料清潔及時，可承受較高的進水污染物濃度。活性砂過濾器特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其自身特點，使得混凝、澄清、過濾在同一個池體內(nèi)全部完成，同其他技術(shù)相比，活性砂工藝往往可省略絮凝和沉淀環(huán)節(jié)，使得深度處理流程更為簡潔，占地面積相對緊湊，運行費用低于傳統(tǒng)工藝。

表1 過濾單元參數(shù)對比

4)纖維轉(zhuǎn)盤濾池。纖維轉(zhuǎn)盤濾池的特點是采用有機纖維堆織的纖維毛濾布，由6 小塊扇形單元組成過濾盤片，再通過中央集水管串聯(lián)起來，工藝配套反沖洗裝置由反洗水泵、反抽吸裝置及閥門組成，排泥裝置由排泥管、排泥泵及閥門組成，排泥泵與反洗水泵為同一水泵，運行狀態(tài)包括:過濾、反沖洗、排泥狀態(tài)。該技術(shù)的主要特點是能耗低，占地面積小，反沖洗水量較少，水頭損失少，是目前應(yīng)用廣泛的一種過濾設(shè)備。

5)精密過濾器。回轉(zhuǎn)式精密過濾器是一種去除懸浮固體的過濾裝置。裝置為滾筒式，由設(shè)備主體模塊、核心過濾模塊、反沖洗系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、自控系統(tǒng)組成，滾筒上裝有可方便拆卸的濾網(wǎng)。設(shè)備的主要特點是采用高強度不銹鋼濾網(wǎng)，使用壽命長，維護工作少，且由于設(shè)備的集成化布置，占地面積很小，運行成本低，是近年來受到關(guān)注的新型深度處理工藝。本工程受占地面積限制，首先排除傳統(tǒng)處理工藝。此外根據(jù)近兩年水質(zhì)情況，進水TN 約25 mg/L～35 mg/L，碳源相對充足，不需要另行建設(shè)反硝化設(shè)施，因此工藝對比主要集中在活性砂濾池、纖維轉(zhuǎn)盤濾池和精密過濾器。

2 各工藝設(shè)計參數(shù)對比

結(jié)合各設(shè)備方案，整理設(shè)計參數(shù)對比如表1 所示。

3 各工藝投資及成本對比

表2 過濾單元投資及運行成本對比

各工藝投資及運行成本如表2 所示。

4 各工藝特點分析總結(jié)

根據(jù)表1，表2 所列對比，對以上三種工藝的優(yōu)缺點進行總結(jié)，如表3 所示。

表3 各工藝優(yōu)缺點對比

5 工程方案的選擇及結(jié)論

本工程項目提標(biāo)改造，占地面積受到限制;且為避免增加二次提升增大污水廠運行負擔(dān)，工程深度處理設(shè)計按重力流進行，實際可用水頭損失約為0.8 m;工程收水范圍內(nèi)大部分為工業(yè)企業(yè)，根據(jù)以往運行經(jīng)驗，轉(zhuǎn)盤濾池對該類水質(zhì)較敏感，容易發(fā)生堵塞問題。根據(jù)上述工藝特點分析和總結(jié)，結(jié)合本項目實際情況，工程最終采用精密過濾器作為設(shè)計方案。

［1］李 飛，李艷芬，梁 飛，等.活性砂技術(shù)在污水深度處理中的應(yīng)用探討［J］.能源研究與管理，2012(4) :78-80.

［2］鄭書盈，馮慶安，萬 翔.活性砂濾池在市政污水處理廠的應(yīng)用及運行管理［J］.中國給水排水，2012，28(14) :102-105.

［3］王文相，胡淳良，徐 崢，等.蘆村污水廠升級改造及四期工程深度處理工藝設(shè)計［J］.中國給水排水，2010，26(22) :30-34.

［4］張 穎，仲巍巍，嚴(yán)俊泉，等.揚州市六圩污水廠兩種深度處理工藝的比較［J］.中國給水排水，2012，28(24) :18-22.