生物濾池工藝在污水處理廠升級(jí)改造中的運(yùn)用研究

邱佳奇

摘? ?要：文章分析了利用生物濾池工藝進(jìn)行污水處理廠工藝改造的技術(shù)，并對(duì)比分析反硝化濾池系統(tǒng)和活性砂濾池系統(tǒng)改造之后的調(diào)試運(yùn)行情況。發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都對(duì)污水有良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：生物濾池工藝;污水處理廠;升級(jí)改造

1引言

污水處理工作一直是近年來環(huán)境改造工作的重點(diǎn)，主要是我國各個(gè)地區(qū)水污染嚴(yán)重，用水需求又逐年增加，所以很多地區(qū)針對(duì)污水處理工作投入大量的精力和資金進(jìn)行污水處理技術(shù)的研發(fā)。本次提出生物濾池工藝的使用，在污水處理廠的升級(jí)改造工作中，起到不可替代的作用。以某污水處理廠為例，是經(jīng)過粗細(xì)格柵及沉砂池預(yù)處理后直接排放，基本上沒有去除污水中的有機(jī)物、無機(jī)物和有毒物質(zhì)，所以需要對(duì)處理技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造。

2工藝改造技術(shù)分析

2.1方案比選

利用污水處理廠本身具備的客觀條件，常規(guī)的生物處理工藝難以滿足升級(jí)改造的需求，所以需要因地制宜選擇科學(xué)的方案。在滿足出水水質(zhì)指標(biāo)的情況下，需要將污水處理廠升級(jí)改造成占地面積較小，技術(shù)先進(jìn)，高效和經(jīng)濟(jì)的單位。首先，工作人員對(duì)污水廠的收水范圍建立模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后選擇2個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比，包括反硝化生物濾池系統(tǒng)以及活性砂濾池系統(tǒng)。

2.2反硝化濾池系統(tǒng)

系統(tǒng)采取的是MBBR工藝，原理是在缺氧條件下，對(duì)氮進(jìn)行反硝化，并降解部分有機(jī)物。系統(tǒng)選擇的是兼性細(xì)菌，在降解有機(jī)物-硝態(tài)氮之間進(jìn)行反硝化脫氮。

建設(shè)10萬m3/d的生物濾池1座，長(zhǎng)和寬分別是61m、35.4m。配套準(zhǔn)備提升水泵，反沖洗廢水排水泵，反沖洗水泵，鼓風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備。

濾池使用8格設(shè)計(jì)，單格面積在77.54m2，濾料高度在3m。整體是半地下設(shè)計(jì)模式，出水高程與實(shí)際地面高程一致，液面為24m。

因?yàn)樯餅V持續(xù)要裝備集水池，集水池的容積在：長(zhǎng)、寬、高分別為15.85m、10.4m、3.8m;同時(shí)安裝4臺(tái)潛污泵。

反沖洗集水池的建設(shè)目的是儲(chǔ)存充足的反沖洗清水，容積為18.2mX10.8mX5.2m，安裝3臺(tái)反沖洗泵，選擇干式離心泵，提供進(jìn)行反沖洗需要的水量。

鼓風(fēng)機(jī)房也是進(jìn)行半地下設(shè)計(jì)，長(zhǎng)、寬分別為18.35m、10.4m;地面高程（18.3m）設(shè)計(jì)與管廊高程一致，安裝有3臺(tái)設(shè)備，滿足氣反沖的需求。所有設(shè)備的配備都是設(shè)定為一臺(tái)備用，其他臺(tái)正常運(yùn)行。另外，反沖洗廢水池設(shè)計(jì)為長(zhǎng)、寬、高分別為18.2m、10.8m、6.6m;容積系數(shù)設(shè)計(jì)為1.3。

2.3活性砂濾池系統(tǒng)

系統(tǒng)采取的是CASS工藝。原理是借助微生物進(jìn)行除污。微生物可進(jìn)食污染物，在濾砂上繁殖，打造生物膜，這樣在使用濾砂去除固體懸浮物時(shí)，微生物可以同時(shí)將BOD、硝基氮等除去。

系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的氣提管可以將濾砂從底部運(yùn)送到清洗部，其中的氣流可以將濾砂表面的雜物等洗掉，然后隨著水流流出過濾器。但是微生物本身具有附壁特性，所以經(jīng)沖洗之后，依然會(huì)停留在濾砂表面，隨之返回砂床，繼續(xù)處理污水中的污染物，一直重復(fù)這個(gè)循環(huán)。排放出去的清洗水可以回流到最早的環(huán)節(jié)，重新循環(huán)使用。

新建10萬m3/d的活性砂濾池1座，長(zhǎng)和寬分別是52.5m、33m。配套準(zhǔn)備提升水泵，氣提風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備。

濾池使用2系列設(shè)計(jì)，每系列14組，每組使用10格過濾單元，每個(gè)面積6m2，過濾砂層有效厚度在3m以上，每個(gè)系列都可以單獨(dú)運(yùn)行。

活性砂過濾器的組成：一是水路：將需要處理的水經(jīng)過上部位的進(jìn)水管引入到系統(tǒng)，借助底部水器分布在砂床截面，然后引流向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)過濾操作，然后濾液流出設(shè)備。二是砂路：砂粒在水流上升時(shí)，因?yàn)橹亓Σ粩嘞蛳逻\(yùn)動(dòng)，這樣從設(shè)備底部借助氣提作用上到頂部的洗沙器，同時(shí)這個(gè)過程中，氣水的擾動(dòng)可以將污染物洗脫。之后砂?；芈洌陂g設(shè)備中的逆流清水會(huì)對(duì)砂粒起到清洗作用，干凈的砂粒借助重力的作用回到砂床頂部，重復(fù)這個(gè)過程。同時(shí)沖洗水會(huì)從出水口排出。三是氣路：氣提作用促使砂粒在設(shè)備中來回循環(huán)，并從頂部釋放，所以控制氣提能力，可以調(diào)控濾砂循環(huán)的實(shí)際參數(shù)。

3調(diào)試與運(yùn)行情況分析

3.1反硝化濾池系統(tǒng)

調(diào)試時(shí)間為15天，從進(jìn)出水的pH、SS、COD、TN分析系統(tǒng)的能力，發(fā)現(xiàn)：進(jìn)出水的COD平均去除率在24.0%，而TN的在66.3%，對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)滿足四類水的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2活性砂濾池系統(tǒng)

調(diào)試時(shí)間為15天，從進(jìn)出水的pH、SS、COD、NO2-N、NO3-N分析系統(tǒng)的能力，發(fā)現(xiàn)：進(jìn)出水的COD平均去除率在22.9%，而TN的在57.5%，對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)滿足四類水的標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)論

采用反硝化生物濾池和活性砂濾池系統(tǒng)在污水廠的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，同時(shí)通過對(duì)這兩種系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試的數(shù)據(jù)分析，得出以下結(jié)論：

（1）對(duì)于反硝化生物濾池，優(yōu)點(diǎn)是去污效果良好，單池即可完成工藝流程，可以同時(shí)去除SS、TP、TN;可以完全達(dá)到高級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);與BNR系統(tǒng)配合使用可降低成本。缺點(diǎn)是汽水管道很多，比較復(fù)雜，需要頻繁開啟各個(gè)閥門，自動(dòng)化操作水平要求較高。

（2）對(duì)于活性砂濾池系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)過濾，不需要停機(jī)反復(fù)沖洗;水頭損失很少;使用單一均質(zhì)濾料;可以完全達(dá)到高級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)是對(duì)水量、加藥量等都會(huì)影響到活性砂的抗負(fù)荷能力;可以有效去除TN，但容易堵塞;能耗較高，造價(jià)也高。

因?yàn)楫?dāng)前社會(huì)的用水需求逐漸增大，而僅靠干凈水源的供應(yīng)難以滿足需求，所以需要對(duì)污水進(jìn)行有效處理，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。新時(shí)期，對(duì)污水處理工藝進(jìn)行改造和優(yōu)化，可以考慮將兩種系統(tǒng)結(jié)合到一起，充分發(fā)揮各自系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，在控制成本的同時(shí)提升處理污水的效果。

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