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1、高密度澄清池/气水反冲洗滤池在污水深度处理中的应用谢滔(福州城建设计研究院有限公司，福州350001)摘要：高密度澄清池/气水反冲洗滤池是近年来应用日趋广泛的污水深度处理技术，它具有工艺成熟、运行费用低、自动化程度高等优点。本文在阐述高密度澄清池/气水反冲洗淀池的净化机理、工艺特点基础上，介绍了高密度澄清池/气水反冲洗滤池技术在安溪县城市污水处理厂提标改造工程中的的应用。关键词：高密度澄清池/气水反冲洗滤池；污水深度处理；应用TheprogressandapplicationofDensadeg/air-waterbackwashfilterAdvancedWastewaterTreatmen
2、ttechnologyXieTao(FuzhouCityConstructionDesign&ResearchInstituteCO.,1.td,Fuzhou350001,China)Abstract:Densadeg/air-waterbackwashfilterisincreasinglywideapplicationAdvancedWastewaterTreatmenttechnologyinrecentyears,ithastechnicalmaturity,lowoperatingcost,highautomationandsoon.BasedonelaboratingDensade
3、g/air-waterbackwashfiltersewagetreatingtechnologypurificationmechanismandprocesscharacteristics,thepaperintroducetheapplicationinraisetheStandarsofwaterqualityofAnXiMunicipalsewagetreatmentplant.Keywords:Densadeg/air-waterbackwashfilter;AdvancedWastewaterTreatment;application;安溪县城市污水处理厂作为泉州市2006年重点项
4、目在建工程，安溪县环保基础设施项目，于2007年初成功通水试运行，正式结束了安溪县城市污水未经处理直接排入晋江上游的历史。目前,安溪县城市污水处理厂规划总规模为9.0万n?/d,一期已建规模为3。万m3d,二期增加3.0万m3d,三期规模在增加3。万m3d,总规模将达到9.0万m3d,目前运行效果良好。随着国家对环境保护要求的不断提高，国家环保部在对泉州市环保模范城市持续改进工作检查的过程中，提出了加大污水处理厂提标改造力度，实现各项污染物出水浓度稳定达到城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级A标准的要求。安溪县城市污水处理厂提标改造工程位于安溪县城市污水处理厂内，采用
5、“高密度澄清池+气水反冲洗滤池”深度处理工艺，该工程总设计规模6万d,一期设计规模3万nWd。1高密度澄清池/气水反冲洗滤池的净化机理1.1 高密度澄清池净化机理及特点高密度澄清池主要的技术是载体絮凝技术，这是一种快速沉淀技术，其特点是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒（如细砂），利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长及沉淀。美国EPA对载体絮凝的定义是通过使用不断循环的介质颗粒和各种化学药剂强化絮体吸附从而改善水中悬浮物沉降性能的物化处理工艺，其工作原理是首先向水中投加棍凝剂（如硫酸铁），使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳，然后投加高分子助凝剂和密度较大的载体颗粒，使脱稳后的杂质颗粒以
6、载体为絮核，通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用，快速生成密度较大的载体颗粒，使脱稳后的杂质颗粒以载体为絮核，通过高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用，快速生成密度较大的矶花，从而大大缩短沉降时间提高澄清池的处理能力，并有效应对高冲击负荷。与传统絮凝沉淀工艺相比，该技术具有占地面积小、只有同规模平流沉淀池的25%30%,且对原水水温、水质变化适应能力强，工程造价低、耐冲击负荷等优点。自20世纪90年代以来，西方国家己开发了多种成熟的应用技术，并成功用于全球IOo多个大型水厂。高密度澄清池具有出水水质好，耐冲击负荷,运行成本低，排放的污泥浓度高，可达30550g1.与
7、静态沉淀池相比，水量损失非常低。沉淀效率高，每小时达20-50m,结构紧凑减少了土建造价并且节约建设用地、占地面积小、节省土建投资、抗冲击负荷能力强。具有适应性广、效率高等特点，在给水处理、废水处理、以及工业污水处理中具有广泛的应用前景。1.2 气水反冲洗滤池净化机理及特点气水反冲洗滤池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字形而得名，因为其滤料采用均质淀料，即均粒径滤料，所以也叫做均粒滤料滤池，整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀；在底部采用带长柄滤头底板的排水系统，不用设砾石承托层。V型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀，在污水处理中既可单独使用，又可与其
8、他工艺联用，用于进一步去除污水中的TP、SS和B0D5等污染物。目前，气水反冲洗滤池应用于国内外各大水厂，是一种十分成熟的过滤工艺。该池的主要特点是：采用的是均粒滤料，含污能力很高；反冲洗效果好，滤层含泥量减少，截污能力提高，过滤周期延长；较好地清除了滤层泥球现象，延长了过滤周期；气水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少，减少了反冲洗设备的规模；由于水反冲洗强度降低，不易产生滤料流失现象；适用于粗粒、匀质滤料滤池，以保证冲洗效果和充分利用滤床截污容量。可适用于各种水厂，特别是大型中型的水厂。2设计水质及工艺流程2.1 进出水水质根据现状污水处理厂的设计、运行情况，污水
9、处理厂处理之后的水水质达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级B标准。因此本工程的设计进水水质如下表。项目CODmg1.)BODS(ml)SS(mg1.)NHJN(mg1.)TN(mgl)TP(mg1.)PH进水604202048(15)B0D10mg1.SS10mg1.NHs-N5(8)mg1.TNWlolng/1.、TPO.5mg1.石油类W1.omg/1.、粪大肠菌群数WlO1色度W30倍、pH6902.2 工艺流程3主要处理构筑物及处理设备3.1污水提升泵池本工程拟将接触消毒池改造为污水提升泵房，设备按本期3.0万d最大时流量安装，并预留远期设备的安装位置
10、。(1)功能：将污水一次提升至高密度澄清池,以使后续构筑物的正常运行。(2)设计参数：设计流量：Qmax=I650m,h设计扬程：H=9m(3)结构尺寸：现状接触消毒池，池体尺寸:1.XB=37.7m19.3m,U=3.75m。(4)主要设备：近期配备潜污泵3台，其中单台流量Q=825mh,扬程H=9m,N=37kw,二用一备。5)运行方式：水泵自动控制运行，根据水位控制水泵轮流工作，设高、低水位报警系统和水泵工况指示及报警系统，低水位时全部水泵停机。3.2高密度澄清池高密度澄清池近期设1座2组，设计规模3.0万m7d,每组规模1.5万m7d。远期根据来水量情况新建1座3.0万mr7d的高密度
11、澄清池。(1)功能：进一步过滤去除SS,达到出水指标。由混合池，絮凝区和澄清区组成。(2)结构尺寸：1.B=24.90m21.40mX6.8m(2)单组设计参数：混合区为了使投加的絮凝剂PAC与原水充分混合，池内设1台机械搅拌器，N=2.2kwo絮凝区絮凝区反应池内部安装一个钢制反应简，在反应筒中投加的助凝剂PAM与原水、回流污泥形成絮凝反应，通过搅拌机进行搅拌提升进入后续的沉淀区。每格设置絮凝搅拌机一台，N=5.5kw.澄清区斜管区面积：144m2；水在斜管区的实际上升流速：14mh,澄清区设置1台中心传动浓缩机，刮臂直径为9.7m,功率0.75kw(4)加药系统设计PAC的投加量为10-2
12、0mg1.,投加浓度5-10%,设计隔膜式压力计量泵3台，2用1备，其中单台Q=2001.h,N=0.37kwo每天PAC的最大投加量为792kgd0设计1.5/的溶解罐1个、5n?的溶液罐2个，溶液罐循环使用，每天配制2次。设计PAM的投加量为0.5T.0mg1.,投加浓度0.2%,设计药液螺杆泵3台，2用1备，其中单台Q=0.15-0.8m7h,P=0.2MPa,N=0.75kWo每天PAM的最大投加量为39.6kgd0配备投加量15001.h的三槽式自动泡药机2个，1用1备。(4)污泥系统污泥系统共设6台偏心螺杆泵，其中剩余污泥泵和污泥回流泵均为3台，均是每池对应1台，两池共同备用1台，
13、单台Q=40m3h,H=20m,N=7.5kwo每天产泥量在49.5m7d03.3气水反冲洗滤池气水反冲洗淀池土建按3.0万/d规模建设，设备按3.0万/d规模安装，远期增加3.0万/d。(D功能：气水反冲洗滤池是确保出水达到高级标准的必要处理单元。过滤可以去除大部分悬浮物和胶体，在降低出水SS的同时，还可以有效的降低出水的COD、BOD、NH3-N和TP。(2)结构尺寸：1.BH=25.20mX19.95m5.Im(3)设计参数：设计滤速：10mh;每格过滤面积：42m21,滤池反冲洗分三个阶段：a.空气擦洗+表面扫洗冲洗历时：Imin(可根据实际运行情况调气洗强度：151.sn扫洗强度：2
14、.071./sm2；b.气水同时反冲洗+表面扫洗冲洗历时：6min(可根据实际运行情况调整)，气洗强度：151.s水洗强度：31.sm2,扫洗强度：2.071.sm2；c.清水漂洗+表面扫洗冲洗历时：5min(可根据实际运行情况调整)，水洗强度:51.sm2,扫洗强度：2.071.sm2(3)主要设备：卧式离心泵3台，单台流量Q=400m7h,扬程H=IOnb功率N=18.5kw；潜水泵1台，流量Q=5.0mh,扬程H=9m,功率N=0.7kw；罗茨鼓风机2台，单台Qs=40.95min,P=0.4MPa,N=45kw,立式消音器2台；空气压缩机2台，单台参数Q=1.om3min,Pn=O.9
15、MPa,N=7.5kw；储气罐1个，单台参数V=1.OnbPn=1.OMPa；水射器泵2台,单台流量Q=7.Om/h,扬程H=50m,功率N=5.5k附。(4)运行方式：滤池的过滤是由安装在滤池相应部位的水位传感仪、水头损失传感器测出滤池的水位和水头损失，将水位值及滤后水阀门的开启度送入每一个P1.C柜中的专用模块，调整模块就可以调整阀门的开启度，使滤池达到进出水平衡，从而实现恒水位、恒滤速的自动过滤。一组滤池的反冲洗由一台公用的P1.C来控制。当过滤达到过滤周期或滤池压差(水头)设定值时，滤池提出反冲洗请求，P1.C根据滤池的优先秩序，组成一个请求反冲洗队列。一旦响应某格滤池的请求，P1.C
16、实施反冲洗的整个过程，在一组滤板中，不允许两个滤池同时进行反冲洗，当一只滤池正在反冲洗时，其它滤池请求反冲洗的信号则存入公用的P1.C中，然后再按存储秩序，对滤池依次进行反冲洗。3.4紫外消毒池构筑物按6.0万d最大时流量设计，设备按本期3.0万d最大时流量安装。(1)功能：紫外消毒池进行尾水消毒，避免尾水中细菌对水体及水生物的影响。(2)设计参数：进水粪大肠菌群数VlOZV1.出水粪大肠菌群数V10：个/1.整),其他参数：满足紫外线消毒要求(3)结构尺寸：地下部分：1.XB=17. 756.Im,H=2.1m,地上建筑:6.65X6.1m、H=3.3m。(4)主要设备：设1套3.O万M/d
17、的紫外线消毒模块(9排架/模块，8支灯管/模块)，功率N=22.OkW；电动葫芦1套，起重量It,起升高度6米，配套现场控制箱。(5)运行方式：通过安装在模块前后的水位差仪器监控紫外线模块的安全运作。4结论(1)安溪县城市污水处理厂提标改造工程以安溪县城市污水处理厂二级出水为原水，采用“高密度沉淀池+V型淀池”处理工艺，解决了传统平流沉淀池占地面积大等问题，处理后的出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A水质标准。(2)安溪县城市污水处理厂提标改造工程建设投资为1455.41万元，其中工程费用为1157.05万元(包括建筑工程438.30万元、设备及工器具购置
18、费549.78万元、安装工程168.96万元)；工程建设其他费163.13万元，基本预备费132.02万元，铺底流动资金3.22万元。再生水处理及运行成本为0.33元/m3。增加污水处理单位成本为0.23元/m3,污水处理单位经营成本(仅提标改造部分)为0.18元/m3,经济效益明显。参考文献1 .张志军.低温对MBBR,高密度沉淀池/V型滤池工艺再生水厂的设计与运行.四川林勘设计.2010,09(3):79-822 .陈晓安，桂丽娟.城市污水处理厂提标改造工程实例.工业用水与废水.2011,42(2)：82-833 .王阿华.城镇污水处理厂提标改造的若干问题探讨.中国给水排水.2010,26(2)：19-224 .庄磊，黄勇.城市污水处理厂升级改造的探讨.工业用水与废水.2010,41(1)：14-185 .叶海明.污水处理厂提标改造关键影响因素及工艺选择.化学工程师.2012.03.
