【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，依靠這部分較長(zhǎng)泥齡的微生物形成系統(tǒng)的硝化能力。 （ 2）曝氣生物濾池 曝氣生物濾池 (Biological Aerated Filter，簡(jiǎn)稱 BAF)是在 20 世紀(jì) 70年代末 80年代初出現(xiàn)于歐洲的一種好氧生物膜法處理工藝。它結(jié)合了給水處理中過濾技術(shù)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將接觸氧化法與過濾法工藝有機(jī)的結(jié)合在一起。反應(yīng)器內(nèi)存在著不同的好氧、缺氧區(qū)域，可同步實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，對(duì)廢水中的有機(jī)物、氨氮、磷和懸浮固體等都有較好的去除效果。 污水從濾池上部流入，從下部流出濾池 。在濾池中下部布設(shè)曝氣管進(jìn)行曝氣，曝氣管上部起生物降解作用，下部主要起截留 SS及脫落的生物膜的作用。運(yùn)行中，因截留了 SS及脫落的生物膜，水頭損失會(huì)逐漸增加，達(dá)到設(shè)計(jì)值后，開始反沖洗。一般采用氣水聯(lián)合反沖，底部設(shè)反沖洗的氣、水裝置。氣水之間相互對(duì)流，一方面由于上升氣泡被細(xì)小濾料不斷切割，增大了氣水接觸面積，易于氧的轉(zhuǎn)移，有利于上層濾料表面生物膜的氧化降解作用；另一方面又由于氣水之間的相互攪動(dòng)，使進(jìn)水中的懸浮物不易于在濾料的最上層積累，從而提高整個(gè)生物濾池的儲(chǔ)污能力，延長(zhǎng)反沖周期。 此方案不需改造現(xiàn)有構(gòu)筑物，而 是在現(xiàn)有一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)出水的基礎(chǔ)上增加曝氣生物濾池，使出水水質(zhì)能夠直接達(dá)到一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)。 曝氣生物濾池，占地省，模塊化設(shè)計(jì)易于擴(kuò)建，其缺點(diǎn)是生物接觸氧化和過濾集于一體，具有專利性質(zhì)，控制、運(yùn)行過程復(fù)雜，自動(dòng)化程度高，設(shè)備費(fèi)用高，耗藥量大，產(chǎn)泥量高。 曝氣生物濾池因?yàn)V料粒徑較大，且運(yùn)行過程中一直曝氣，出水 SS較高；反沖洗結(jié)束后再次運(yùn)行的一段時(shí)間，出水 SS 更高。出水 SS 較高，可引起 TP 超標(biāo)。 因此本工程不考慮采用曝氣生物濾池。 深度處理的比選 為達(dá)到回用和達(dá)標(biāo) 排放的目的，二級(jí)處理出水必須進(jìn)一步進(jìn)行深度處理 。深度處理的去除對(duì)象和采用的主要處理技術(shù)見 下 表。 二級(jí)處理水深度處理的去除對(duì)象和所采用的處理技術(shù) 去除對(duì)象 有關(guān)指標(biāo) 采用的主要處理技術(shù) 有機(jī)物 懸浮狀態(tài) SS、 VSS 過濾、混凝沉淀 溶解狀態(tài) BOD COD、 TOC、TOD 混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧氧化 植物性營(yíng)養(yǎng)鹽類 氮 TN、 NH3N、NO2N、 NO3N 吹脫、折點(diǎn)加氯、離子交換、生物脫氮 磷 PO4P、 TP 金屬鹽混凝沉淀、石灰混凝沉淀、生物除磷 微量成分 溶解性無機(jī)鹽 Na+、 Ca2+、 Cl 反滲透、電滲析、離子 交換 微生物 細(xì)菌、病毒 臭氧氧化、消毒（氯氣、次氯酸鈉、 UV） 《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB503352021）》給出了深度處理單元技術(shù)的處理效率和出水水質(zhì) 14 項(xiàng)目 處理效率（％） 目標(biāo)水質(zhì)（ mg/L） 混凝沉淀 過濾 綜合 濁度 50~60 30~50 70~80 3~5NTU SS 40~60 40~60 70~80 5~10 BOD5 30~50 25~50 60~70 5~10 CODcr 25~35 15~25 35~45 40~70 TN 5~15 5~15 10~20 TP 40~60 30~40 60~80 1 鐵 40~60 40~60 60~80 其它單元過程的去除效率 項(xiàng)目 活 性炭 吸附 氨吹脫 離子交換 折點(diǎn)加氯 反滲透 臭氧氧化 BOD5 40~60 － 25~50 － ≥ 50 2030 CODcr 40~60 20~30 25~50 － ≥ 50 ≥ 50 SS 60~70 － ≥ 50 － ≥ 50 － NH3N 30~40 ≥ 50 ≥ 50 ≥ 50 ≥ 50 － TN 80~90 － － － ≥ 50 － 色度 70~80 － － － ≥ 50 ≥ 70 濁度 70~80 － － － ≥ 50 － 根據(jù)本工程的出水水質(zhì)要求，常規(guī)的二級(jí)生物處理工藝不能達(dá)到要求，必須進(jìn)行深度處理 ，采用成熟的混凝沉淀過濾工藝 。 本次設(shè)計(jì)對(duì)傳統(tǒng)混凝 沉淀 過濾工藝進(jìn)行比較，確定混凝 沉淀 過濾工藝方案。 1. 混凝 混凝的主要作用包括兩個(gè)方面： （ 1）澄清降濁：為使二級(jí)處理出水澄清降低濁度，采用混凝方法進(jìn)一步去除懸浮物和有機(jī)污染物。其主要通過雙電層壓縮、吸附 電中和、吸附架橋以及沉析物網(wǎng)捕等一系列反應(yīng)，使膠體脫穩(wěn)、使顆粒微小的懸浮固體凝聚成顆粒較大的絮凝體。經(jīng)過后續(xù) 的分離處理單元，將污水中剩余懸浮固體及有機(jī)物進(jìn)一步去除，同時(shí)污水中的某些溶解物質(zhì)也可以得到一定程度的去除。 （ 2）化學(xué)除磷：通過混凝劑與污水中的磷酸鹽反應(yīng)，生成難溶的含磷化合物與絮凝體，可以使污水中的磷分離出來，達(dá)到除磷的目的。 原水中投加混凝劑后，應(yīng)立即瞬時(shí)強(qiáng)烈攪動(dòng)，在很短時(shí)間內(nèi)，將藥劑均勻分散到水中。主要混合設(shè)備有水泵葉輪、壓力水管、靜態(tài)混合器、混合池等，比較見下表。 15 混合設(shè)備比較表 混合方式 特點(diǎn) 適用條件 利用水泵葉輪混合 1. 設(shè)備簡(jiǎn)單，無需專門的混合構(gòu)筑物 2. 無需額 外能量，運(yùn)行費(fèi)用省 3. 水泵和吸水管較多時(shí)需增加投藥設(shè)備 4. 吸水管中加藥時(shí)，混凝劑濃度宜稍高，否則在水封箱中稀釋、水解而降低混凝作用 1. 適用于各種水量的水廠 2. 投藥點(diǎn)距離絮凝池較近，否則結(jié)成的絮體可能在管道中沉淀或在進(jìn)入絮凝池前破碎 3. 應(yīng)設(shè)水封箱，以防止空氣進(jìn)入水泵吸水管 利用壓力水管混合 1. 無需增添設(shè)備 2. 混合效果常不能保證，特別是在管內(nèi)流量變化較大時(shí) 3. 加藥管需插入壓力水管內(nèi) 1/31/4管經(jīng)處 4. 壓力管中加藥時(shí)，混凝劑溶液必須用濾網(wǎng)篩濾，以防堵塞水射器和轉(zhuǎn)子流量計(jì) 1. 適用于流量變化不大的管道及各種水量的水廠 2. 投藥口至壓力 管道末端距離應(yīng)不小于 50 倍進(jìn)水管徑 靜態(tài)混合器 1. 投資省，在管道上安裝容易，維修工作量少 2. 能快速混合，效果良好 3. 產(chǎn)生一定的水頭損失，為減少能耗，管內(nèi)流速一般采用 1m/s左右 1. 適用于流量變化較小的水處理工程 2. 混合器內(nèi)采用 14個(gè)分流單元 擴(kuò)散混合器 1. 混合器用法蘭安裝在原水管上 2. 水頭損失 1. 多 用 于 直 徑 為300400mm進(jìn)水管 2. 安裝位置應(yīng)低于絮凝池水面 3. 適用于中、小型水廠 跌水混合器 1. 藥劑加注到跌落水流中，混合快速，設(shè)備簡(jiǎn)單 2. 產(chǎn)生一定的水頭損失 3. 在混合器出水管上安裝活動(dòng)套管，由套管的高低調(diào)節(jié)混 合效果 1. 適用于中、小水廠 2. 活動(dòng)套管內(nèi)外 iade 水位差應(yīng)保持在 ，最大不超高 多孔隔板混合槽 1. 混合效果較好 2. 水頭損失較大 3. 當(dāng)流量變化時(shí)，影響混合效果 1. 適用于地下水位較高地區(qū) 2. 適用于中、小型水廠 分流隔板混合槽 1. 混合效果較好 1. 適用于地下水位較高地 16 2. 水頭損失較大 3. 占地面積較大 區(qū) 2. 適用于中、小型水廠 機(jī)械混合池 1. 混合效果較好，水頭損失小 2. 需消耗電能，機(jī)械設(shè)備管理和維護(hù)復(fù)雜 大、中、小型水廠都適用 由于本設(shè)計(jì)規(guī)模較大，且提升泵采用潛污泵，考慮混合效果、水頭損失等多種因素，并結(jié)合絮 凝沉淀形式，經(jīng)比較確定混合采用機(jī)械混合池。 常用的混凝反應(yīng)設(shè)備有平流式或豎流式隔板反應(yīng)池、回轉(zhuǎn)式隔板反應(yīng)池、渦流式反應(yīng)池、機(jī)械反應(yīng)池。不同類型反應(yīng)池比較見下表。 不同類型反應(yīng)池比較表 反應(yīng)池形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 使用條件 平流式或豎流式隔板反應(yīng)池 反應(yīng)效果好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便 容積較大，水頭損失大 水量大于 1000m3/h，水量變動(dòng)較小 回轉(zhuǎn)式隔板反應(yīng)池 反應(yīng)效果良好，水頭損失較小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便 池較深 水量大于 1000m3/h，水量變動(dòng)較小，可改建或擴(kuò)建舊有設(shè)備 渦流式反應(yīng)池 反應(yīng)時(shí)間短，容積小，造價(jià)低 池較深，難施工 水量小于 1000m3/h 機(jī)械反應(yīng)池 反應(yīng)效果好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)水量變化 部分設(shè)備處于水下，維護(hù)較難。 大小水量均使用 綜上所述，結(jié)合本工程特點(diǎn)，為防止因隔板上大量孳生生物膜而影響出水水質(zhì)，故選用機(jī)械反應(yīng)池，豎軸式。 為減輕過濾單元的負(fù)荷，防止濾料阻塞，減少濾池反沖洗次數(shù)，在混凝之后設(shè)置沉淀池。常用的沉淀池有：平流式、豎流式、輻流式、斜流式，其性能特點(diǎn)及適用條件見下表。 沉淀池比較表 型式 性能特點(diǎn) 適用條件 平流式 優(yōu)點(diǎn)： 1. 造價(jià)低 2. 操作管理方便，施工較簡(jiǎn)單 3. 適應(yīng)性強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定 4. 帶有機(jī)械排泥設(shè)備時(shí)，排泥效果好 缺點(diǎn)： 1. 不采用機(jī)械排泥時(shí)，排泥較困難 2. 機(jī)械排泥設(shè)備，維護(hù)較復(fù)雜 3. 占地面積較大 一般用于大、中型廠 豎流式 優(yōu)點(diǎn)： 1. 排泥較方便 2. 一般與絮凝池合建，不需另建絮凝池 3. 占地面積較小 1. 一般用于小型廠 2. 常用于地下水位較低時(shí) 豎流式 缺點(diǎn)： 1. 上升流速受顆粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果較差 17 2. 施工比平流式困難 輻流式 優(yōu)點(diǎn)： 1. 沉淀效果好 2. 有機(jī)械排泥裝置時(shí)，排泥效果好 缺點(diǎn)： 1. 基建投資及經(jīng)常費(fèi)用大 2. 刮泥機(jī)維護(hù)管理較復(fù)雜，金屬耗量大 3. 施工比平流式困難 一般用于大、中型廠的高濁度水預(yù)沉 斜流式 優(yōu)點(diǎn)： 1. 沉淀效率高 2. 池體小，占地少 缺點(diǎn)： 1. 斜管耗用材料多，且價(jià)格較高 2. 排泥較困難 1. 可用于各種規(guī)模的廠 2. 宜用于舊沉淀池的改建、擴(kuò)建和挖潛 沉淀池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、水廠平面和高程布置 要求，并結(jié)合絮凝池結(jié)構(gòu)形式等因素確定。由于二級(jí)處理后的活性污泥易在填料上附著、孳生生物膜后發(fā)生周期性脫落而影響出水水質(zhì)，采用斜流式的高效沉淀池。 3．過濾 濾池有多種形式，目前常用的池型有四閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)罩濾池、 均質(zhì)濾料 濾池及比較新型的翻板濾池、反向?yàn)V池 、 D 型濾池 等，上述濾池雖構(gòu)造形式不同，但從過濾機(jī)理上都屬于快濾池的范疇。過濾系統(tǒng)選用氣水反沖洗濾池，使濾料反沖洗更充分，最大限度地發(fā)揮濾料截留雜質(zhì)的能力。 （ 1） 均質(zhì)濾料 型濾池 均質(zhì)濾料 濾池的特點(diǎn)是濾池過濾周期長(zhǎng)，采用均質(zhì)深層砂濾料，濾料層利用率高，截污能力強(qiáng)、濾速高、濾后水質(zhì)好。反沖洗方式為氣水反沖加表面掃洗，反沖洗強(qiáng)度小，節(jié)省沖洗水量和電耗，反沖洗效果好。單池進(jìn)、出水設(shè)置堰板，使各池進(jìn)水均勻，進(jìn)出水不受其他單池的影響，并可根據(jù)濾池水位的變化微量調(diào)節(jié)出水閥門的開啟度，以達(dá)到恒位、恒速過濾的目的。 該濾池采用的微量調(diào)節(jié)出水閥門開啟度的技術(shù)可以有效地防止濾池初濾水對(duì)濾料層的穿透；氣水反沖洗和原水水平掃洗的反沖洗方式在濾料不膨脹的條件下可更有效地清洗濾池，避免在濾料層中形成泥球；加厚的均粒濾料層可以實(shí)現(xiàn)深層截污，延長(zhǎng)濾池工作周期。 均質(zhì)濾料 濾池效率高，占地省，但由于沖洗設(shè)備多，運(yùn)行過程復(fù)雜，自動(dòng)化控制設(shè)備較多，對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求較高。 （ 2）翻板濾池 翻板濾池是因該型濾池的反沖洗排水翻板閥在工作過程 中能在 0176。 90176。范圍內(nèi)來回翻轉(zhuǎn)而得名。具有出水水質(zhì)明顯提高、反沖洗水量少、反沖洗時(shí)間短、反沖周期長(zhǎng)、基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低以及施工簡(jiǎn)單、工期短等特點(diǎn)。它采用雙層濾料，可提高濾速，減小占地面積，充分利用濾床厚度，納污能力強(qiáng)，可保證較長(zhǎng)的反沖洗周期。池底上部布置橫向排水管、下部布置縱向布水氣管，有利于均勻地反沖洗整個(gè)濾料層，去污效果好，避免了局部濾料結(jié)污結(jié)塊現(xiàn)象，濾池的使用壽命較長(zhǎng)，減少維護(hù)工作與運(yùn)行費(fèi)用。翻板閥可根據(jù)沖洗過程的不同階段在 0176。－ 90176。范圍內(nèi)來回翻轉(zhuǎn)，使濾池?fù)碛写髲?qiáng)度非溢流排水的特點(diǎn)，因此即使濾 池在高的反沖洗強(qiáng)度下，濾料也不會(huì)流失，使沖洗更徹底，過濾周期加長(zhǎng)。 18 （ 3） D型濾池 D型濾池屬于高速濾池，過濾采用彗星式纖維濾料進(jìn)行過濾。彗星式纖維濾料的彗核密度大，體積小，濾料彗尾為纖維絲束，密度小。由于彗星式纖維濾料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所以濾層具有在水流方向上具備從大到小的空隙，形成了一個(gè)倒金字塔的構(gòu)造，具有納污量大，過濾精度高的特點(diǎn)。 D 型濾池 具有比表面積大，過濾阻力小的優(yōu)點(diǎn)。微小的濾料的直徑，極大地增大了濾料的