在污水處理工程中,常用的過濾工藝分類見圖1。用于污水處理的過濾一般分為三種類型:(1)深床過濾;(2)表面過濾;(3)膜過濾。在深床過濾過程中,懸浮物被截留在濾床的內部或表面;在表面和膜過濾過程中,懸浮物通過一過濾表面(如濾布)或一鋪設在支撐結構上的薄膜去除。
從過濾技術的發展歷史來看,過濾機理雖有發展但沒有突破,在最近20年來,開發了多種新型過濾設備,用于二級處理出水的過濾處理。這些新型過濾設備,有的是通過采用不同的過濾介質(如纖維球過濾器、彗星濾料過濾器等),改善過濾時的截污性能和反沖洗效果;有的是通過改變濾料深度、濾料種類、濾料填裝、操作方式等形成各有特點的過濾器(如淺層、深床、單介質、雙介質、上流式和下流式、脈沖床等等)。纖維轉盤濾池過濾系統就是新發展的表面過濾設備系統。
其過濾范圍見圖2。它與砂濾同屬于顆粒過濾的過濾范圍
實際上該過濾系統已很早應用于我國的造紙行業,只是造紙行業用它來回收紙漿。造紙行業使用的類似過濾系統與水處理行業相比規模更大。
纖維轉盤濾池是目前世界上先進的過濾器之一,目前在全世界已經有350個污水廠采用該項技術。纖維轉盤濾池過濾系統與砂濾相比,在技術和經濟指標方面都有很多優勢。技術上:處理效果好并且水質水量穩定;運行維護簡單方便。經濟上:設備閑置率低,總裝機功率低;設備簡單緊湊,附屬設備少,整個過濾系統的投資低并且占地小。纖維轉盤濾池的處理效果好,出水水質好,被列入《國外名校名著 廢水工程處理及回用》中,屬于比較通用的設備,國外的同類設備有叫“轉盤過濾器”和“濾布轉盤過濾器”。
我公司于2006年4月14日獲得批準。專利批準號為:ZL2005200085932.2。
每套纖維轉盤濾池包括:(1)過濾轉盤;(2)反沖洗裝置;(3)排泥裝置等。
參見下圖:
一套設備過濾轉盤數量一般為1-12片。一般根據濾池設計流量可確定過濾轉盤數和設備套數。每片過濾轉盤分成6小塊。過濾轉盤由防腐材料組成,每片過濾轉盤外包有高強度濾布,濾布的密實度及厚度根據污水性質選定。過濾轉盤安裝在中空管上,通過中空管收集濾后水。
反沖洗裝置由反沖洗水泵、管配件及控制裝置組成。
排泥裝置由集泥井、排泥管、排泥泵及控制裝置組成。
纖維轉盤濾池主要用于地表水的進一步凈化、廢水的深度處理與中水回用。
(1)地表水凈化,對于使用地表水、并對用水要求不太高的領域(如,冷卻水)。
(2)用于污水的深度處理,設置于常規活性污泥法、延時曝氣法、SBR系統、氧化溝系統、滴濾池系統、氧化塘系統之后,可用于以下領域:
①去除總懸浮固體
②結合投加藥劑可去除總磷
③可去除濁度等。
表1 城鎮污水處理廠污染物排放標準 單位:mg/l
項目 |
一級標準 |
景觀水體回用 |
||
A |
B |
|||
COD |
50 |
60 |
50 |
|
BOD5 |
10 |
20 |
10 |
|
SS |
10 |
20 |
10 |
|
總氮 |
15 |
20 |
|
|
氨氮 |
5(8) |
8(15) |
10 |
|
總磷 |
2005.12.31前 |
1 |
1.5 |
1 |
2006.1.1起 |
0.5 |
1 |
在不同的進水懸浮物濃度下,濾布對懸浮物的去除效果如圖3所示:
通過圖3表明,當進水SS<30mg/L時,出水SS能夠達到≤5mg/L的要求,合格率100%,隨著進水SS增大,水質略有下降。主要是因為進水SS增大,增加濾布表面負荷,使瞬時出水水質下降,但隨著濾布上污染物的增多,濾布孔隙逐漸被堵塞,出水水質會逐漸變好。(本試驗數據均為反洗后2分鐘測試數據)
在溶藥罐中將AL2(SO4)3配成不同濃度溶液,通過計量泵打入原水中,經管道混合器混合并在反應罐充分反應10分鐘,然后經纖維轉盤濾池過濾,濾布對TP的去除效果如圖4所示:
通過圖4表明,當原水總磷為1.5mg/L,硫酸鋁加藥量達到35mg/L時,總磷的去除率達到67%,出水能夠達到一級A標準(0.5mg/L)。
采用水廠出水直接進行過濾,濾布對濁度的去除效果如圖5所示:
通過圖5表明,濾布對濁度的去除率達到70%以上。
通過調整進水SS濃度,觀察纖維轉盤濾池反洗周期變化,試驗結果如圖6所示:
通過圖6表明,隨著進水SS增加,濾布反洗時間間隔逐漸減小。主要是因為隨著濾布上污染物的增多,濾布通量減小的速度加快,從而使池內液位上升速度加快。試驗中發現加藥后產生的SS和由活性污泥產生的SS性質有所不同,相同進水SS情況下濾布反洗時間間隔有所減小,另外由于各地方人們生活習慣以及污水中摻入的工業廢水性質不同,二級處理出水的黏度也會有所不同,在實際工程中要考慮這些因素。
表2 設備規格
設備規格 |
TH—2000 |
TH—4000 |
TH—6000 |
TH—8000 |
TH—10000 |
TH—12000 |
處理規模(T/d) |
2000 |
4000 |
6000 |
8000 |
10000 |
12000 |
纖維轉盤濾池分為小型和大型兩類。
小型設備單套設備流量為2000,4000m3/d,可替代的同類產品為壓力過濾罐。
大型設備單套設備流量為6000,8000,10000,12000 m3/d,一套設備過濾轉盤數量一般為1-12片,每片過濾轉盤1000m3/d。
纖維轉盤濾池一般做成矩形池,分為混凝土池和鋼結構兩種,池內凈尺寸為:長 2.4—5.4米,寬2.5米,高3.4米。