二级城市污水处理厂出水直接过滤回用的研究与实践_邹利安 4页

二级城市污水处理厂出水直接过滤回用的研究与实践邹利安刘灿[提要]作者采用直接过滤技术处理深圳市滨河水质净化厂二级出水,用作生活杂用水和生产冷却水。研究中进行了模型试验和生产性试验。结果表明:滤料以纤维球为佳,在聚合氯化铝投药量为8~12mg/L,滤速可达20m/h,过滤周期可达10~12h。经过五年多运行,处理效果稳定。本研究结果表明了二级城市污水厂出水经直接过滤处理后进行回用是可行的,经济效益明显。[关键词]城市污水二级生物处理出水深度处理过滤回用直接过滤是指水不经过沉淀装置而直接进为本厂生活杂用水的可行性,并在生产性应用入过滤系统,该技术应用于给水处理已有近五中取得了良好效果。十年的历史,特别是近二十年,由于高分子絮凝一、二级出水直接过滤的模型试验剂、新型滤料的研制开发,双层及多层过滤工艺11原水的不断完善,促进了直接过滤技术的发展。在国以深圳市滨河水质净化厂二级出水为原内外已有多家大型自来水厂采用直接过滤技水。水质指标:SS:5~20mg/L;浊度<35度;色术,而应用于污水处理在技术上还需要我们认度<40度;BOD5:8~20mg/L;COD:20~真研究。40mg/L;氨氮:20~10mg/L。本试验研究了采用直接过滤技术,对深圳21试验流程(见图1)市滨河水质净化厂二级出水进行深度处理以作31工艺参数实际完成的钢筋混凝土箱体结构,准确测量取过预先装好的D325@6管,抽出箱体内的部分水头部箱体的各部分尺寸,精确计算出取水头水,使箱体自动浮起,调整好位置后再按以上程部的实际吃水深度。然后,当取水头箱体的混凝序重新注水,下沉就位。土强度达到100%时,封闭所有的进水窗口,人31取水头箱体的稳定措施孔、导水管等,再进行注水试验,检查无任何渗取水头箱体就位后,为加强取水头部的稳漏后,再拆除围堰,使江水进入取水头部基坑,定性,采用载重5t的拖船,将搅拌好的混凝土箱体自动浮起,然后在江对岸卷扬机的牵引下,运至取水头部,由设在取水头尖端的800@首先使Ñ号取水头箱体浮运至设计位置,认真800mm孔,在水下浇筑C10毛石混凝土,待尖进行平面坐标复测,待符合要求后,注水下沉就端部位的混凝土灌至与顶板平齐时,再将封口位。Ò号取水头部箱体的浮运方法与Ñ号取水板取消,充排水管拆下,最后还要在取水头部的头的就位方法相同。为防止与Ñ号取水头相互周围抛大块的毛石加固。碰撞并能准确就位,预先在Ñ号箱体尾部顶面埋设«16钢筋高出水平面2m,上面挂红旗为o作者通讯处:130021中国市政工程东北设计研究院电话:(0431)5653412指示标志。箱体就位后,如果发现取水头的坐收稿日期:1997-4-24标、标高发生偏差,没有满足设计要求时,可通给水排水Vol.23No.81997#21#\n混凝剂长时,会影响处理效果,降低处理效率。|二级出水y快速混凝反应y过滤y出水(2)出水水质:不投药直接过滤的出水水质图1试验流程明显比投药过滤差,而且对溶解性有机物、色(1)混凝反应槽:500@500@50mm;混凝度、TP的去除率较低,不能满足回用水的要时间:117min;反应时间:615min。求。就处理效果而言,投药量越大,处理效果越(2)过滤器:«300@1500mm。好。因此,在保证处理水质的前提下,应尽量减(3)滤料:粗粒石英砂,粒径:112~118mm,少投药量,以延长过滤周期。K80=116;滤料厚度:700mm;滤速:8m/h。(3)氨氮:投药和不投药直接过滤两种方(4)混凝剂:聚合氯化铝。法,对氨氮基本上没有处理能力。(5)反冲洗:采用水气同时冲洗方式,水冲(4)反冲洗:污水滤池必须用气水反冲洗方2强度为:5~8L/(m#s),气冲强度为:8~16L/式。单用水冲洗效果较差,并可能造成大量泥2(m#s)。球累积、滤层开裂。41试验结果(5)二级出水因含有活性污泥碎片,其投药本试验主要进行投加聚合氯化铝直接过滤后絮凝速度快,混凝反应时间不宜超过8min,和不投药直接过滤,两种工况显示不同的性能,否则会形成较大的颗粒。试验用水水质和两种处理工艺的主要水质指标综上所述,本试验得到较为合适的工艺参见表1。数为:投药量:10mg/L左右,滤速10m/h,过滤投药与不同投药情况下主要水质指标表1周期约8~10h,气水反冲洗的运行效果和出水水质较理想。投药量(mg/L)5~30二、生产性应用色度(度)10~406~259~28在模型试验的基础上,我们于1992年在滨河浊度(度)9~35017~410113~615水质净化厂设计建造了深圳市第一套生产性试验COD(mg/L)20~4010~3016~353BOD5(mg/L)8~203~7418~12污水回用示范工程,处理规模为1000m/d。采用的氨氮(mg/L)10~209~16915~1613工艺流程如图2所示。TP(mg/L)1~30108~011910~113一次加氯混凝剂二次加氯过滤周期(h)1~1020~42|||二级处混凝反y集水井y接触池y应池y提升泵y过滤y清水池y回用理出水51试验结果分析及结论图2工艺流程图(1)两种工况均以水头损失增长极限为终点指标,其过滤周期差别很大,对于同一滤池同11工艺参数一种进水,不投药直接过滤周期最长可达42h,(1)混凝剂及用量:聚合氯化铝投加量:8~而当投药量为5~30mg/L时,投药直接过滤的12mg/L,混凝时间:117min。反应时间:周期最长为10h;当投药量为10mg/L时,其出712min。水水质较好,且过滤周期可达8h;当混凝剂投(2)过滤器参数:«1600@2800mm机械过量为30mg/L时,其过滤周期仅为1h,说明投滤器2台。药量越小过滤周期越长。同时也说明了化学絮(3)级配凝体比生物絮凝松散得多,絮凝体大,易造成滤¹级配Ñ床堵塞。无烟煤:d=114~215mm,K80=116,厚从经济角度考虑,若过滤周期太短,反冲洗度:600mm;石英砂:d=110~114mm,K80=频率提高,反冲用水量增加,即不经济;所以尽115,厚度:300mm;滤速:10m/h;反冲洗强度:22量延长反冲洗周期,是有利的。但过滤周期过水:8~17L/(m#s),气:15~20L/(m#s)。#22#给水排水Vol123No.81997\nº级配Ò洗车等。经过近五年的使用未发现对设备、管网纤维球:球径25mm,密实度415%,厚度构成严重腐蚀、也未发现堵塞现象。特别是600mm;滤速:20m/h;反冲洗强度:水10~1992年、1993年深圳市严重缺水的几个月中,22314L/(m#s),气35~45L/(m#s)。还向市环卫部门每天供应几百m冲洗马路用21处理后水质和国家杂用水标准见表2。水,未收到市民投诉。31运行结果及应用情况三、效益简析3生产试验装置的处理水量为1000m/d,处表2理成本为0122元(不包括二级生化处理成本),杂用水标准生产试验项目自来深圳市的水价为0185元,则该装置生产的再生洗车扫除装置出水浊度(度)<3<5<4水产生的效益为每年23万元。溶解性固体(mg/L)1000210四、结论悬浮性固体(mg/L)5511本研究表明,二级城市污水处理厂出水色度(度)3020~25进行直接过滤,出水可以达到国家生活杂用水臭无不快感无不快感pH6615~910712冲洗、扫除用水标准。二级污水处理出水进行过COD(mg/L)5010~45滤处理后,用作生活杂用水是可行的,经济效益BOD5(mg/L)108明显(其中氨氮略超标,主要是二级出水中氨氮NH3-N(mg/L)1016过高,待该厂三期工程除磷、脱氮工艺运行后,总硬度(mg/L)45045054氨氮超标问题即可解决)。(以CaCO3计)21滤料选择:为充分利用整个滤床的截污氯化物(mg/L)25030071游离余氯(mg/L)013012015能力,直接过滤最好选粗滤料和厚滤层,高滤速的运行参数。运行结果表明纤维球是比较理想由于深圳市常年气温高,在过滤前先加一的滤料。这里推荐纤维球。次氯是很必要的,其目的是杀死二级出水中的31工艺参数:以采用纤维球滤料为佳。滤微生物,以避免滤床挂膜,否则,滤池会出现滤速:20m/h,投药量:8~10mg/L,过滤周期可达料挂膜堵塞现象。10~12h。建议采用气水反冲洗。要保证出水微生物指标达到国家生活杂用41应高度重视消毒问题:滤池前加氯,保证水标准,加氯杀菌很重要,否则微生物会堵塞管滤料不挂膜,从而保证系统安全运行,滤后加氯避道,风机等设备。其投入量应保证达到余氯免微生物对设备、管道,特别是人体的危害。015~018mg/L,接触时间大于30min。51回用的效果:运行五年未发现风机等设过滤是深度处理的核心,是污水再生利用备有明显的腐蚀现象,每周二次浇洒绿地,各种的关键所在。第一阶段采用石英砂和无烟煤双管线、喷头未发现堵塞问题,为该厂节省一部分层滤料,试验装置采用两座直径1600mm的滤水费。罐,滤速10m/h(同常规给水处理滤池)。由于活性污泥形成的絮体易于穿透过滤层,工期周n作者通讯处:邹利安518030深圳市排水管理处电话:(0755)2271353期相对较短,通常为8h。这一阶段共运行了三刘灿深圳市滨河水质净化厂年;第二阶段滤料更换为纤维球,在达到同样处收稿日期:1997-5-4理效果的条件下,滤速提升到20m/h,工作周期达到12h,到目前为止已顺利运行了两年。生产性试验装置的回用对象包括:污水处理厂风机冷却水、冲洗马路与厕所、浇洒绿地、给水排水Vol.23No.81997#23#\nmentsduringthedesignstage,muchconveniencehasbeenprovidedtotheconstructionperiodandtheprojectedaccuracyhasbeenbestinsured.RESEARCHANDPRACTICEONTHEREUSEOFEFFLUENTOFMUNICIPALWASTEWATERBIOLOGICALTREATMENTPLANTBYDIRECTFILTRATION,,,,,ZouLi'anetal(21)Abstract:ThebenchscaleandpilotplantexperimentsincludingdirectfiltrationofthebiologicalprocesseffluentandthenreuseofitfordomesticpurposeasmiscellaneouswaterandforindustryascoolingwaterwasconductedattheRiversideWastewaterTreatmentPlantinShenzhencity,GuangdongprovinceinSouthChina.Theresultsshowthatstableperformanceoverfiveyearshasbeenobtainedunderconditionsofcoagulant(polyaluminumchloride)dosage8to12mg/l,filtratingrate10m/handrunperiod10to12hrsrespectivelywithpackagedfiltratingmediaofplasticfiberballs.Thisresearchstatedthatthereuseofeffluentofmunicipalwastewaterbiologicaltreatmentplantbydirectfiltrationisfeasiblewithconsiderableeconomicbenefits.DISCUSSIONONTHEAUTOMATICCONTROLOFWATERWORKS,,ZhangJianetal(24)Abstract:Someissuesconcernedtotheautomationofwaterworksincludingtheselec-tionofautomaticsystem,controllevelsandoperatingpoints,inspectionofworkingsites,setupofmeasurandsandthecontroloftreatmentprocessarediscussedonthebasisofinvestigationofautomaticsystemsofsomewaterworkshomeandabroadandwiththeactualstatusofequipmentimportedforwaterworksbeingtakenintoconsideration.THERMODYNAMICCALCULATIONANDDESIGNOFCOUNTERCURRENTCOOLINGTOWER,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FanYuehuaetal(27)Abstract:Athermodynamiccalculationmethodbasedonthecomputingmoduleofcoolingnumbersforcountercurrentcoolingtowerdesignhasbeenproposedandtwokindsofproblemsofcomputeraidedcalculationcouldbesimplified.Thereasonswhichcausethenegativevalueofcoolingnumbersundercertainconditionoftheoreticalair/waterratioarerevealedanddiscussed.ONDESIGNOFSEPARATIONOFTHEINITIALSTORMYWATER,,,,,CuiHaiyun(30)CAVEAIRFLOATATIONTOTREATPAPERMAKINGWASTEWATER,FanMaogongetal(32)Abstract:Caveairfloatation(CAF)processpatentedbyHydrocalInc.wasfirstadoptedinthiscountryin1985bythe2ndpaperplantinKunmingtotreatpapermakingwastewater.ThefeaturesofCAFprocessandtheapplicationinthe2ndpaperplantinKunmingincludingthequalityofthewastewater,thetreatmentprocess,mainparametersoftreatmentfacilitiesandtheresultofCAFsystemarepresentedinthispaper.#3#