十年經驗總結!濾池在污水深度處理中的應用!
1、V型濾池
先說說V型濾池吧,V型濾池還特么是法國得利滿公司開發的一種重力式快濾池,你說高盧雄雞沒事做就想著玩水,我國多種基礎性、廣泛性的沉淀及過濾類的池型都這公司弄出來的,結果玩著玩著兄弟內訌,就把自己玩沒了。言歸正傳,V型濾池有幾個很顯著的特點,一是恒水位等速過濾,這個很重要,恒水位等速過濾保證了各格過濾效果的一致性,二是主要采用勻濾料石英砂過濾,一般濾層有1m-1.2m厚,比一般快濾池要厚一些,截污能力要好一些,濾速相對要高一些。說到濾速,目前筆者見過最快濾速的濾池是法國威立雅公司,好吧,還是法國人,法國威立雅公司研制的TGV高速濾池,我見過的最高強制濾速高到20m/h,夠快的,這里科普一下什么叫做強制濾速,強制濾速就是說,你在清洗某一格的濾格的時候,其它格的濾速。而且V型濾池過濾周期也比普通快濾池要長,一般出水效果要好,三是V型濾池獨特的V型進水槽,這個也是他的名字由來,四沖洗階段中的表面掃洗也是用這個V型槽來洗,V型濾池的布水是均勻而合適的。V型濾池補水主要是以長柄濾頭為主,沒見過的小伙伴網上問問度娘,一大把,他的反沖洗過程主要有4個階段,氣沖-汽水沖-水沖-表面掃洗,每個階段的時常及沖洗強度都可以進行微調,但氣源和水源都需要單獨的水泵和風機,他的整體閥門主要可以采用氣動或者電動閥門。
作為在我國推廣極為成功的濾池,在實際運用中最讓用戶不爽的,那就是跑砂,實際上跑砂不是V型濾池的專業,大凡有氣沖和汽水沖兩個流程的濾池,他都會跑砂,所以V型濾池對施工的要求是嚴格的,對配水配氣系統要反復調試,避免生產后大量跑砂的問題出現。一般V型濾池換砂遵循一下幾個方面,一是有條件的地區,測試砂層的含泥量,超過3%的部分應該換砂;二是沒那么有條件的地方,發現濾速明顯變慢,濾池有雍水情況,反沖洗無效的,應該換砂;三是,很窮的地方,你就抓一把起來,發現節團或者板結的應該換砂。
在實際運行中,V型濾池一般是不加藥的,但是他能不能加藥呢?實際上是可以的。這里引用一個概念,微絮凝概念,微絮凝就是說在原水中加入絮凝劑之后,經快速混合形成肉眼看不見的微絮凝體時,就直接進入濾池進行過濾,有實踐表明,在V型濾池中投加的PAC在1-2mg/l的時候,微絮凝效果是不錯的,對總磷和濁度都有一定去除,但是V型濾池的砂層級配、厚度和濾速表征了他并不是適合拿來做微絮凝的好濾池(主要是停留時間和較容易板結),我說這個主要是為了下一期要說的大頭,深床濾池拋個磚頭出來,此外,所有濾池都不能投加PAM,否則你的沙子就報廢了,即使是深床濾池也不行,不信,歡迎試試。
2、深床濾池
深床濾池是上世紀美國的迪諾拉公司于上世紀40年代發明的(DENORA)并開始運用在鋼鐵廠廢水中,到了70年代后開始運用于美國的佛羅里達州的市政污水廠中,如今廣泛運用于我國的污水廠提標改造中,無論是一級A出水水質,還是準四類出水水質,都能看到廣泛運用,目前國內深床濾池三巨頭是迪諾拉、賽萊默和歐盛騰。
深床濾池的全名叫做反硝化深床濾池,和V型濾池一樣也主要采用石英砂作為反硝化的掛膜介質,但是這個石英砂不同的廠家不大一樣,后面會有提及,是保障硝態氮及懸浮物去除的構筑物。他脫氮的基本原理簡單概括一下。由于石英砂介質的比表面積較大,具有一定深度的深床濾池可以較好的避免穿透現象,在前端工藝發生異常情況下,也可以取得較好的SS去除的作用,在脫氮的方面需要在深床濾池投加適量的碳源,附著在石英砂表面上的反硝化細菌,將為硝態氮完成一定的脫氮過程,而且深床濾池濾速較慢而床深較大,所以對反硝化的停留時間較好。在反硝化中,硝態氮不斷被還原成氮氣,這樣在砂層中就會不斷積累氮氣,所以深床濾池會有一個驅氮模式,以保證深床濾池的濾速使得濾池不會雍水。一般來說,驅氮模式每次持續2-5分鐘,主要是水沖,周期在2-4小時不等。
此外,深床濾池由于池深較深。而且濾料較“粗”相對于(普通快濾池和V濾池而言),所以更加適合使用微絮凝進行直接過濾除磷,什么是微絮凝上期已經說過,這期不在多說,所以在深床濾池的攪拌段投加適量的PAC就可以達到微絮凝的效果,達到去除總磷的目的。這些就是深床濾池的基本特性,下面談談深床濾池的一些其它特點和日常運用。
深床濾池作為深度處理的常用構筑物廣泛運用于各大污水處理中,顧名思義,深床濾池自然比普通濾池要深,一般V型濾池的床深在1-1.2m左右,但深床濾池池深可在1.8-2m甚至更深(主要看工程需要),在常規濾速下,給深床濾池帶來的足夠的反應和接觸時間,為他脫氮除磷帶來了充分的時間,深床濾池的配水配氣系統,大致和V型濾池相同,但布置不大一樣,配水系統采用濾磚為主,濾磚除了又兼顧了反沖洗的氣沖和水沖的要求,前文提到了濾料采用石英砂為主,但是實際上不少深床濾池還有自己的特殊濾料,比如迪諾拉公司采用的是硅砂濾料,對不均勻系數要求更加嚴格,而且對硬度和球形度都有要求,這就保證了濾沙的長久性和耐用性,特種濾沙也不容易在反沖洗中跑砂,減少了運營的成本。
不同深床濾池對進水的SS要求是不同的,筆者見過最強的是進水SS可以達到100毫克升以上,出水SS還能達到一級A的,但是大多要求進水的SS在20毫克升以下。深床濾池對于脫氮是有碳源要求的,一般以乙酸鈉和甲醇為主,在使用過程中必須啟動驅氮程序,否則氮氣在砂層中積累及其容易雍水,造成處理量下降,但是驅氮相對也增加了污水廠的運營成本和水的浪費,筆者認為,如采用碳源投加還應把注意力放在生化段不要過多的對深度處理段報太大的期望,筆者同事做過統計,實際上生化單脫氮的效果和深度段一樣,成本還低,而且不會有過投的風險,所以建議能在二級處理的就放在二級處理。
現階段我國深床濾池主要用作2個作用,一是去除SS,一是去除總磷,用作脫氮的并不多。深床濾池去除總磷優點很多,他不會受到污水的MLSS的干擾(MLSS也會和PAC或者PAM結合沉淀下來,無形中浪費藥劑),也不會對生化處理產生影響,產泥量還低,是很好的除磷手段,深床濾池對PAC的投加量有極高的耐受性,筆者嘗試過的最大投加量可以達到20毫克升,但投加點很講究,有時候在深床攪拌機處未必是最好的投加點,如投加點混合不好,可以往前移動,比如污水提升泵房處,但是有一點要注意的是,濾池絕對不得加PAM,絕對不行,如果有廠家說他的濾池可以投,那么這個廠家就要引起重視。
不少廠家宣傳深床濾池能同時脫氮除磷,實際上是不現實的,因為無論脫氮還是除磷都需要加藥,這就造成濾速顯著變慢,會造成大量雍水,顯著減少污水廠產量,這是可怕的,為什么會雍水,這個其實也很簡單,砂層既截留PAC的絮體,又會附著氮氣,這兩個本身就會互相影響,都占著大量砂層資源,水體過流量就會顯著下降,造成雍水,所以說在聽廠家吹牛的時候,要來污托幫看看,別人用過的怎么說
3、濾布濾池
濾布濾池實際上也不是我們中國自己的技術,而是美國的AQUA公司的技術,當然現在被國家仿制的很多,,其發明之初主要是拿來去除SS還兼顧去除一些TP的,就過濾新式而言,據筆者了解,大致有三種,一種是用得較為廣泛的轉盤型濾布濾池,這個在設計手冊第三冊上有說,一種是鉆石型的濾布濾池,這個也是AQUA公司的技術,但是運用的地區不多,主要可以運用在提標或者技改中,比如有一個現成的濾床直接加濾布上去,這種形式在青島的婁山河污水廠有用,最后一種是同臣環保發明的板型濾布濾池,這個是國產自主研發的。