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摘要:本文主要研究纤维转盘滤池与曝气生物滤池的技术特点、适用范围、存在的问题。
关键词:纤维转盘滤池;曝气生物滤池;比较
曝氣生物滤池工艺是 20 世纪90 年代初生物膜法污水处理技术之一,它的产生基于微污染水源水处理中的过滤,同时借鉴污水生物接触氧化处理工艺。法国 OTV 公司于1990年建造的世界第一座曝气生物滤池――淹没式固定生物膜曝气滤池,目前全世界运行的曝气生物滤池已达几百座。纤维转盘滤池(滤布滤池)是一种当前世界比较先进的过滤器。滤布滤池主要功用是将地表水净化、中水回用、污水深度处理,主要适用于二级污水处理系统之后,清除总悬浮固体,同时加入药剂能有效去除污染物如磷、浊度、COD等,尤其对已建污水处理厂的升级改造,可以使出水从一级 B标准 达到一级 A 标准。全世界已经采用该项技术的污水厂有 700个左右。
一、技术特点:
1.纤维转盘滤池(滤布滤池)的特点:
⑴ 出水水质好且稳定。滤布滤池出水稳定且出水水质好,明显优于粒料滤池。其采用滤盘外包滤布孔径很小,可截留粒径为几微米(μm)的微小颗粒,性能要好于传统滤池的砂滤料。
⑵ 耐冲击负荷。滤布滤池具有排泥的功能,能够承受高悬浮物浓度和大颗粒悬浮物。所有的悬浮物(SS)在普通滤池中都必须经过滤料。滤布滤池中大颗粒的污泥直接沉淀到池底,较少出现堵塞滤布的情况。因此,滤布滤池是拥有滤池及沉淀池的特点。同时能够承受高悬浮物浓度和大颗粒悬浮物,其悬浮物(SS)负荷是普通砂滤池的1.5倍,滤速比普通滤池增加50%。过滤周期长,清洗间隔长,可承受的水力负荷及污泥负荷均大幅度大于常规砂滤池。
⑶ 附属设备少,投资低。滤布转盘过滤器清洗时可连续过滤。滤布转盘过滤器运用小型水泵负压抽吸滤后水自动清洗,而许多传统滤池所需要的反冲洗水池、水塔等均已省去。
⑷ 低设备闲置率、装机功率。滤布滤池的滤布薄,易于冲洗。清洗频繁,清洗历时短。清洗时,清洗滤盘的面积是整个滤盘面积的1%。所用清洗水量总体少,反冲洗耗水量约是砂滤的1/2。装机功率约是砂滤的1/10~1/15。
⑸ 运行、维护简单方便。滤布滤池基本不用专人维护,过滤过程由计算机控制,调整负压抽吸清洗过程及排泥过程的间隔时间及过程历时。滤布转盘过滤器机械设备较少,泵及电机间歇运行,滤布磨损小,滤布便于更换,因此检修量小。
⑹ 水头损失小。一般滤池能量损失大,运行费用大。砂滤池的水头损失大约为2.0m,滤布转盘过滤器滤池内大约为0.4m左右。
⑺ 占地面积小。滤布滤池中滤盘垂直中空管设计,占地面积小,有利于大过滤面积,可以使池容减少,减少材料量及土方量,降低工程造价。日处理1万吨的滤布滤池,高度3.3m,占地面积不大于15m2,可有效解决技术改造中空间不够的问题。
⑻ 易于安装。滤布滤池只需现场连接管配件及电气设备,即可投入使用。
⑼ 设计周期和施工周期短。滤布转盘过滤器设备整体化,可以整体装运,设计、施工方便、快捷且易于扩建。
⑽ 运行费用低。运行费用低于0.005元/吨水。
⑾ 系统功能恢复快。滤布滤池若出现事故污染只能是滤盘外侧,滤盘内侧影响甚少,滤池内的污泥通过排泥管道能够迅速清除。因此滤前处理系统的事故对滤池的影响较小,且恢复快。
2.曝气生物滤池的特点:
曝气生物滤池能够处理不同用途的污水生物。如去除污水中 COD,SS 或进一步硝化去除氨氮。在厌氧和好氧条件下运行还可以达到脱氮除磷的效果。其主要特点:
⑴ 过滤介质和生物载体采用小粒径颗粒填料,有机物容积负荷高,小的占地面积,低的基建费用,结构简单的反应器,使运行管理便捷。
⑵ 生物氧化作用、生物絮凝、吸附和物理截留作用共同发挥作用,生物相复杂多样,处理效率高。
⑶ 颗粒填料床有较高的氧转移效率,低曝气量就能够达到供氧的要求,运行能耗较低。
⑷ 较高的处理效率足够承受较高的有机物负荷 ,硝化和反硝化效率高,应用范围广。
⑸ 反应器运行过程中,通过反冲洗去除滤层中截留的污染物和脱落的生物膜,无需污泥处理设施,进而使占地面积减少,同时使工艺流程简化,以便于运行管理。
⑹ 整个工艺紧凑化、设备化、自动化,借鉴了单元反应器原理,采用模块化结构设计,较有利于改扩建工程。
⑺ 反应器内具有明显的空间梯度特征,不同的污染物可以在统一反应器被渐次去除。
二、适用范围:
滤布滤池适用于废水的深度处理、冷却循环水处理后回用。在污水的深度处理时,位于常规活性污泥法、延时曝气法、SBR系统、氧化沟系统、滴滤池系统之后。其主要应用领域有以下几种,第一,清除总悬浮固体;第二,清除重金属;第三,加入投加药剂可清除磷等。纤维转盘滤池(滤布滤池)用于冷却水、循环水过滤后,其设计水质是:进水水质SS≤80mg/L以下,出水水质SS≤10mg/L。用于过滤活性污泥终沉池出水,设计水质是:进水SS:30mg/L(最高可承受80-100mg/L),出水SS≤5mg/L。实践证明有更优质出水。
曝气生物滤池适用于有回用水市场地区和土地紧张地区。第一,有回用水市场地区。我国是联合国认定的“水资源紧缺”国家。全国共有城市600多个,供水不足的城市有400多个,缺水比较严重的城市有110个。水资源的严重匮乏使城市的发展、人们的日常生活受到了严峻的挑战。同时城市生活污水的大量排放不仅污染了环境,还浪费了可回用的水。如何有效用水是摆在我们面前必须要解决的问题之一。曝气生物滤池出水水质好、可回用的特点达到回用水的使用要求。如城市污水经过曝气生物滤池处理后可以应用于城市景观用水,绿化用水,洗车用水,冲厕用水等等。如此,既可以实现污水的再生化,进而节约水资源。同时污水处理厂减少运行费用,实现经济利益、社会效益的双赢。第二,土地紧张地区。我国城市污水处理厂采用传统生物处理技术居多,这种处理技术需要占用大量土地,这与土地紧张市区形成矛盾,因此大多城市污水处理厂多位于城市下游。曝气生物滤池特点是占地省(约为A/O工艺的1/3)、处理效率高、出水水质好。这些特点有利于城市污水分散处理、城市景观用水、中水就近回用,在一定程度上减少了污水处理、中水回用系统的投资,值得广泛应用及大力推广。
三、需深入研究的问题:
纤维转盘滤池根据过滤设备分为内进水和外进水两类,内进水即污水从中心管流入,通过滤盘过滤后进入滤池池体,外进水则是污水先流入滤池池体,再通过滤盘过滤经中心管流出。因此在应用中如何合理地根据进水水质和工艺条件选择进水形式,如何不断优化国产设备,减少一次性工程投资,使其工艺满足的范围更加广阔,都是非常值得研究的课题。
曝气生物滤池作为一种大力推广的水处理工艺,它的研究和应用尚处在起步阶段,存在的诸多问题、不足之处有待进一改进,其中最为重要的是特种滤料的研究与生产的国产化。在技术方面,生物膜的快速启动方式、本质和属性;生物氧化功能、过滤功能的相互关系;反冲洗过程中生物膜的脱落特点;继续加大曝气生物滤池的应用范围,如研究它在污水深度处理、微污染源水处理、低温污水的硝化、难降解有机物处理、低温微污染水处理问题中怎样进一步加大与其他工艺的结合。滤料是曝气生物滤池中核心介质,它的研究将大力推进工艺在中国较大范围的应用。另一方面,在国内的应用如专利问题、投资较大等是影响在中国大范围应用一些问题。
四、总结
纤维转盘滤池与曝气生物滤池作为先进的污水处理技术,对其进行对比研究,可以更好的掌握技术特点,有针对性的应用于实践。污水深度处理在当今的水处理领域有着相当广阔的发展前景,我们相信会有更多像纤维转盘滤池与曝气生物滤池一样的污水深度处理技术为我国的污水处理事业做出贡献。
关键词:纤维转盘滤池;曝气生物滤池;比较
曝氣生物滤池工艺是 20 世纪90 年代初生物膜法污水处理技术之一,它的产生基于微污染水源水处理中的过滤,同时借鉴污水生物接触氧化处理工艺。法国 OTV 公司于1990年建造的世界第一座曝气生物滤池――淹没式固定生物膜曝气滤池,目前全世界运行的曝气生物滤池已达几百座。纤维转盘滤池(滤布滤池)是一种当前世界比较先进的过滤器。滤布滤池主要功用是将地表水净化、中水回用、污水深度处理,主要适用于二级污水处理系统之后,清除总悬浮固体,同时加入药剂能有效去除污染物如磷、浊度、COD等,尤其对已建污水处理厂的升级改造,可以使出水从一级 B标准 达到一级 A 标准。全世界已经采用该项技术的污水厂有 700个左右。
一、技术特点:
1.纤维转盘滤池(滤布滤池)的特点:
⑴ 出水水质好且稳定。滤布滤池出水稳定且出水水质好,明显优于粒料滤池。其采用滤盘外包滤布孔径很小,可截留粒径为几微米(μm)的微小颗粒,性能要好于传统滤池的砂滤料。
⑵ 耐冲击负荷。滤布滤池具有排泥的功能,能够承受高悬浮物浓度和大颗粒悬浮物。所有的悬浮物(SS)在普通滤池中都必须经过滤料。滤布滤池中大颗粒的污泥直接沉淀到池底,较少出现堵塞滤布的情况。因此,滤布滤池是拥有滤池及沉淀池的特点。同时能够承受高悬浮物浓度和大颗粒悬浮物,其悬浮物(SS)负荷是普通砂滤池的1.5倍,滤速比普通滤池增加50%。过滤周期长,清洗间隔长,可承受的水力负荷及污泥负荷均大幅度大于常规砂滤池。
⑶ 附属设备少,投资低。滤布转盘过滤器清洗时可连续过滤。滤布转盘过滤器运用小型水泵负压抽吸滤后水自动清洗,而许多传统滤池所需要的反冲洗水池、水塔等均已省去。
⑷ 低设备闲置率、装机功率。滤布滤池的滤布薄,易于冲洗。清洗频繁,清洗历时短。清洗时,清洗滤盘的面积是整个滤盘面积的1%。所用清洗水量总体少,反冲洗耗水量约是砂滤的1/2。装机功率约是砂滤的1/10~1/15。
⑸ 运行、维护简单方便。滤布滤池基本不用专人维护,过滤过程由计算机控制,调整负压抽吸清洗过程及排泥过程的间隔时间及过程历时。滤布转盘过滤器机械设备较少,泵及电机间歇运行,滤布磨损小,滤布便于更换,因此检修量小。
⑹ 水头损失小。一般滤池能量损失大,运行费用大。砂滤池的水头损失大约为2.0m,滤布转盘过滤器滤池内大约为0.4m左右。
⑺ 占地面积小。滤布滤池中滤盘垂直中空管设计,占地面积小,有利于大过滤面积,可以使池容减少,减少材料量及土方量,降低工程造价。日处理1万吨的滤布滤池,高度3.3m,占地面积不大于15m2,可有效解决技术改造中空间不够的问题。
⑻ 易于安装。滤布滤池只需现场连接管配件及电气设备,即可投入使用。
⑼ 设计周期和施工周期短。滤布转盘过滤器设备整体化,可以整体装运,设计、施工方便、快捷且易于扩建。
⑽ 运行费用低。运行费用低于0.005元/吨水。
⑾ 系统功能恢复快。滤布滤池若出现事故污染只能是滤盘外侧,滤盘内侧影响甚少,滤池内的污泥通过排泥管道能够迅速清除。因此滤前处理系统的事故对滤池的影响较小,且恢复快。
2.曝气生物滤池的特点:
曝气生物滤池能够处理不同用途的污水生物。如去除污水中 COD,SS 或进一步硝化去除氨氮。在厌氧和好氧条件下运行还可以达到脱氮除磷的效果。其主要特点:
⑴ 过滤介质和生物载体采用小粒径颗粒填料,有机物容积负荷高,小的占地面积,低的基建费用,结构简单的反应器,使运行管理便捷。
⑵ 生物氧化作用、生物絮凝、吸附和物理截留作用共同发挥作用,生物相复杂多样,处理效率高。
⑶ 颗粒填料床有较高的氧转移效率,低曝气量就能够达到供氧的要求,运行能耗较低。
⑷ 较高的处理效率足够承受较高的有机物负荷 ,硝化和反硝化效率高,应用范围广。
⑸ 反应器运行过程中,通过反冲洗去除滤层中截留的污染物和脱落的生物膜,无需污泥处理设施,进而使占地面积减少,同时使工艺流程简化,以便于运行管理。
⑹ 整个工艺紧凑化、设备化、自动化,借鉴了单元反应器原理,采用模块化结构设计,较有利于改扩建工程。
⑺ 反应器内具有明显的空间梯度特征,不同的污染物可以在统一反应器被渐次去除。
二、适用范围:
滤布滤池适用于废水的深度处理、冷却循环水处理后回用。在污水的深度处理时,位于常规活性污泥法、延时曝气法、SBR系统、氧化沟系统、滴滤池系统之后。其主要应用领域有以下几种,第一,清除总悬浮固体;第二,清除重金属;第三,加入投加药剂可清除磷等。纤维转盘滤池(滤布滤池)用于冷却水、循环水过滤后,其设计水质是:进水水质SS≤80mg/L以下,出水水质SS≤10mg/L。用于过滤活性污泥终沉池出水,设计水质是:进水SS:30mg/L(最高可承受80-100mg/L),出水SS≤5mg/L。实践证明有更优质出水。
曝气生物滤池适用于有回用水市场地区和土地紧张地区。第一,有回用水市场地区。我国是联合国认定的“水资源紧缺”国家。全国共有城市600多个,供水不足的城市有400多个,缺水比较严重的城市有110个。水资源的严重匮乏使城市的发展、人们的日常生活受到了严峻的挑战。同时城市生活污水的大量排放不仅污染了环境,还浪费了可回用的水。如何有效用水是摆在我们面前必须要解决的问题之一。曝气生物滤池出水水质好、可回用的特点达到回用水的使用要求。如城市污水经过曝气生物滤池处理后可以应用于城市景观用水,绿化用水,洗车用水,冲厕用水等等。如此,既可以实现污水的再生化,进而节约水资源。同时污水处理厂减少运行费用,实现经济利益、社会效益的双赢。第二,土地紧张地区。我国城市污水处理厂采用传统生物处理技术居多,这种处理技术需要占用大量土地,这与土地紧张市区形成矛盾,因此大多城市污水处理厂多位于城市下游。曝气生物滤池特点是占地省(约为A/O工艺的1/3)、处理效率高、出水水质好。这些特点有利于城市污水分散处理、城市景观用水、中水就近回用,在一定程度上减少了污水处理、中水回用系统的投资,值得广泛应用及大力推广。
三、需深入研究的问题:
纤维转盘滤池根据过滤设备分为内进水和外进水两类,内进水即污水从中心管流入,通过滤盘过滤后进入滤池池体,外进水则是污水先流入滤池池体,再通过滤盘过滤经中心管流出。因此在应用中如何合理地根据进水水质和工艺条件选择进水形式,如何不断优化国产设备,减少一次性工程投资,使其工艺满足的范围更加广阔,都是非常值得研究的课题。
曝气生物滤池作为一种大力推广的水处理工艺,它的研究和应用尚处在起步阶段,存在的诸多问题、不足之处有待进一改进,其中最为重要的是特种滤料的研究与生产的国产化。在技术方面,生物膜的快速启动方式、本质和属性;生物氧化功能、过滤功能的相互关系;反冲洗过程中生物膜的脱落特点;继续加大曝气生物滤池的应用范围,如研究它在污水深度处理、微污染源水处理、低温污水的硝化、难降解有机物处理、低温微污染水处理问题中怎样进一步加大与其他工艺的结合。滤料是曝气生物滤池中核心介质,它的研究将大力推进工艺在中国较大范围的应用。另一方面,在国内的应用如专利问题、投资较大等是影响在中国大范围应用一些问题。
四、总结
纤维转盘滤池与曝气生物滤池作为先进的污水处理技术,对其进行对比研究,可以更好的掌握技术特点,有针对性的应用于实践。污水深度处理在当今的水处理领域有着相当广阔的发展前景,我们相信会有更多像纤维转盘滤池与曝气生物滤池一样的污水深度处理技术为我国的污水处理事业做出贡献。