盤(pán)式微孔過(guò)濾系統在污水深度處理中的應用

一、概況

隨著(zhù)水資源的日益匱乏和城市需水量的不斷增加，回收再利用深度處理后的污水已成為水環(huán)境保護工程的重要環(huán)節。2002年國家頒布的《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)中規定，當污水處理廠(chǎng)出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮景觀(guān)用水和一般回用水等用途時(shí)，執行一級標準的A標準（見(jiàn)表1）。在我國的三河三湖（如太湖、巢湖、滇池），松花江水系的遼河流域，南水北調的重要區域，以及北方缺水地區（如河北省、山西省、內蒙古自治區）等水資源缺乏嚴重的地區，對中水回用的要求更加緊迫。為解決這些重點(diǎn)地區的污水綜合治理、污水回用或城市景觀(guān)用水的需求，新建的污水處理廠(chǎng)需在原有二級處理的基礎上增加深度處理，一次建成達到一級標準的A標準；已建的污水處理廠(chǎng)需進(jìn)行升級改造，增加深度處理，由一級標準的B標準升級到A標準。

在深度處理工藝中，盤(pán)式微孔過(guò)濾系統是近幾年國外在深度處理中采用的一種新工藝，具有占地面積少、運行費用低、處理效果穩定等優(yōu)點(diǎn)，設置于常規二級污水處理系統之后，主要去除總懸浮物，結合投加藥劑可去除部分磷和COD等污染物，特別適用于中水回用處理及城市污水處理廠(chǎng)提標一級A排放改造。

二、盤(pán)式微孔過(guò)濾系統的工作原理

盤(pán)式微孔過(guò)濾系統采用表面過(guò)濾的原理，即液體通過(guò)一薄層過(guò)濾介質(zhì)（即濾布）的機械篩濾作用去除懸浮于液體中的顆粒物質(zhì)。濾布具有非常細微的結構和非常小的開(kāi)孔或微孔。懸浮顆粒的粒徑比濾布孔徑大，在經(jīng)過(guò)濾布表面時(shí)被截留，達到固液分離的效果。

安力斯SMDF系列盤(pán)式微孔過(guò)濾系統采用孔隙高度均勻且抗變形能力強的不銹鋼濾布作為過(guò)濾介質(zhì)，為達到過(guò)濾效果提供了高效的保證。

該系統主要由一系列垂直安裝，可旋轉的過(guò)濾轉盤(pán)構成，轉盤(pán)安裝在中央轉鼓之上。每一轉盤(pán)由兩個(gè)半圓扇片組成。組件上安裝繃裹網(wǎng)狀不銹鋼濾布的膜片。在污水 深度處理中，濾布的精度一般為10μm。若在其他應用情況（如污水的預處理）中，濾布的精度可根據要求選擇5μm -200μm。

進(jìn)水通過(guò)自由落差，從中央轉鼓進(jìn)入過(guò)濾轉盤(pán)，由內向外穿流過(guò)濾。過(guò)濾后的液體從設備的出口流出。過(guò)濾期間，轉盤(pán)開(kāi)始處于靜止狀態(tài)。進(jìn)水中的固體物質(zhì)被濾布截留，沉積在濾布上。隨著(zhù)過(guò)濾時(shí)間延長(cháng)，中央轉鼓的液位上升。在到達預先設置的最高液位時(shí)，轉盤(pán)開(kāi)始緩慢旋轉，反沖洗水泵抽取過(guò)濾后的清水通過(guò)沖洗噴嘴對濾布上沉積的固體物質(zhì)進(jìn)行沖洗。整個(gè)運行過(guò)程中，過(guò)濾均為連續的，即便在清洗過(guò)程中，過(guò)濾仍在進(jìn)行。

通過(guò)中央轉鼓中間安裝的排渣槽將沖洗后的渣水混和物排出系統。

三、盤(pán)式微孔過(guò)濾系統的主要組成部分

1、轉盤(pán)過(guò)濾器

安力斯SMDF系列盤(pán)式微孔過(guò)濾系統的主體設備為轉盤(pán)過(guò)濾器，由中央轉鼓、過(guò)濾轉盤(pán)、排渣管路組成。中央轉鼓由電機驅動(dòng)，中央轉鼓內部安裝排渣槽，用以收集沖洗下來(lái)的高濃度渣水混合液。見(jiàn)圖2。

2、反沖系統

反沖系統由反沖水泵、沖洗棒、噴嘴組成。反沖啟動(dòng)時(shí)，反沖水泵抽取過(guò)濾后的清水作為沖洗水，通過(guò)沖洗棒運輸到噴嘴，噴射出扇形高壓水流沖洗濾布，沖洗水量小于過(guò)濾水量的1%，不影響過(guò)濾效率。見(jiàn)圖3。

3、系統控制中心

系統控制中心控制過(guò)濾器的工作，可實(shí)時(shí)了解水位變化以及濾盤(pán)運行情況，可進(jìn)行自動(dòng)控制或手動(dòng)控制，可根據需要采用液位控制或時(shí)間控制的運行模式，參數設置的操作也十分簡(jiǎn)便�？蛇M(jìn)行遠程監控，設置了故障報警，使運行過(guò)程更加安全可靠。

四、盤(pán)式微孔過(guò)濾系統的主要特點(diǎn)

與傳統過(guò)濾方式相比，盤(pán)式微孔過(guò)濾系統的設計原理和結構使其具有更為突出的優(yōu)勢。

1、出水水質(zhì)好且穩定

安力斯微孔過(guò)濾設備是采用不銹鋼濾布來(lái)代替傳統濾池的砂濾料，濾布孔徑很小，可截留粒徑為幾微米的微小顆粒，因此出水水質(zhì)及出水穩定性都優(yōu)于傳統的粒料濾池。當進(jìn)水懸浮物（SS）濃度≤25mg/L時(shí)，出水懸浮物（SS）濃度≤5mg/L。

2、設備簡(jiǎn)單緊湊，附屬設備少，整個(gè)過(guò)濾系統的投資低

安力斯微孔過(guò)濾設備采用濾后水作為清洗水，省去許多傳統濾池需要的反沖洗水池、水塔等。

3、自動(dòng)化程度高，運行和維護簡(jiǎn)單、方便

安力斯微孔過(guò)濾設備運行的全過(guò)程由中央控制系統控制，設定參數后可自動(dòng)運行，自動(dòng)化程度高�；�本不需專(zhuān)人維護管理。而對于砂濾池而言，若濾料堵塞，清洗工作量較大，且更換濾料非常困難。

4、反沖水量小，運行費用低

安力斯微孔過(guò)濾設備反沖洗所需要的水量占處理水量的比例小于1%。該設備的耗電設備為轉鼓驅動(dòng)電機、反沖水泵和自動(dòng)控制系統，其中轉鼓驅動(dòng)電機和反沖水泵是間歇性運轉，耗電量低。維護方便，人工費低。以處理水量5萬(wàn)噸/d為例，運行成本僅為0.001元/噸。

5、水頭損失比砂濾池小很多

安力斯微孔過(guò)濾設備水頭損失一般在50-150mm，而砂濾池的水頭損失一般為1.5m多。由于水頭損失少，不需設提升，在一定程度上減少了費用。

6、占地面積小，土建工程量少，建設周期短

安力斯微孔過(guò)濾設備濾盤(pán)采用垂直排布，利用較小的占地面積就可保證大的過(guò)濾面積，池容減少，占地面積與傳統濾池相比大大縮小，日處理1萬(wàn)噸的濾池，占地面積只有30m2。同時(shí)減少了材料量及土方量，顯著(zhù)降低了工程造價(jià)。設備可在工廠(chǎng)制造現場(chǎng)安裝，因而建設周期短。

7、投資可分期進(jìn)行

安力斯微孔過(guò)濾設備為組裝式水處理設備，對于用水量增長(cháng)快的水廠(chǎng)可以一次設計，然后根據用水量的增長(cháng)來(lái)增加組裝式過(guò)濾器，這樣可避免一次性建廠(chǎng)所占用的大量資金。

五、盤(pán)式微孔過(guò)濾系統的中試研究

1、試驗材料及方法

(1) 試驗裝置與流程

盤(pán)式微孔過(guò)濾系統中試裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)“SMDF系列樣機”）示意圖如圖1所示。該系統使用三碟轉盤(pán)過(guò)濾器，放置在矩形水池中。污水由水泵輸送，從中央轉鼓進(jìn)入過(guò)濾轉盤(pán)，由內向外穿流過(guò)濾，過(guò)濾后的液體通過(guò)堰門(mén)從出水口流出。過(guò)濾期間，轉盤(pán)處于靜止狀態(tài)。進(jìn)水中的固體物質(zhì)沉積在濾布上，隨著(zhù)過(guò)濾時(shí)間延長(cháng)，中央轉鼓中心的液位上升。在到達預先設置的最高液位時(shí)，轉盤(pán)開(kāi)始緩慢旋轉，沖洗棒上的沖洗噴嘴抽取部分濾液對過(guò)濾面上沉積固體物質(zhì)進(jìn)行沖洗，中央轉鼓的水位下降。當水位降到最低液位（與最高液位相差250mm），轉盤(pán)停止轉動(dòng)，反沖洗系統停止。具體控制流程如圖5所示。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

(2) 設備參數與運行參數

本研究中使用的SMDF系列樣機采用三碟片的結構，單碟片的有效過(guò)濾面積為1.88。進(jìn)水流量54—67m3/h。反沖洗水泵功率為3kw，流量8m3/h，揚程150m。

(3) 實(shí)驗過(guò)程與分析方法

本研究考察了進(jìn)水濃度對過(guò)濾效果的影響，并通過(guò)連續進(jìn)水試驗考察該系統連續運轉的情況。分析指標主要為水中懸浮物濃度（GB11901-89）。

2、試驗結果及分析

(1) 不同進(jìn)水SS濃度對出水效果的影響本部分考察了進(jìn)水SS濃度約在15-135mg/L，盤(pán)內外最大水位差400mm時(shí)，SMDF系列樣機出水效果，如圖6所示�？梢钥闯�，該裝置能截留幾乎所有的懸浮物，出水的濃度在6mg/L以下。從另一方面也說(shuō)明，在試驗周期內，轉盤(pán)過(guò)濾性能穩定。

(2) 連續運行結果

運行參數：處理水量1320m3/d，進(jìn)水SS濃度≤30mg/L，反沖壓力0.8MPa。連續運行結果如圖7所示。從表中可以看出，在60天左右的檢測時(shí)間內，出水SS濃度≤8mg/L，出水效果穩定，達到了處理要求。

六、結論

(1) 盤(pán)式微孔過(guò)濾系統具有出水水質(zhì)穩定，占地面積小，運行成本低等優(yōu)點(diǎn)，可滿(mǎn)足污水深度處理工藝的要求。

(2) 采用盤(pán)式微孔過(guò)濾系統可以有效去除水中的懸浮物，在連續運行的中試試驗中，水中懸浮物(SS)濃度≤8mg/L，處理效果穩定。(北京安力斯科技發(fā)展有限公司供稿)

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