高速过滤技术在太原北郊污水处理厂回用工程中的应用

高速过滤技术在太原北郊污水处理厂回用工程中的应用管满(太原市市政工程设计研究院，太原030002)摘要太原市北郊污水处理厂污水回用工程处理规模4万m3／d，设计工艺采用高速过滤技术，介绍了过滤方案的选择和比选情况，比较了双层滤池和高速滤池(D型滤池)两种设计方案，包括其占地面积、处理效果、投资及处理成本等，最终确定了高速滤池的设计方案。实际运行情况表明，采用高速滤池工艺，系统运行稳定，出水水质良好，优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准。关键词城市污水深度处理回用高速滤池气水反冲洗彗星式滤料O前言城市污水作为一种可以再生利用的水资源，具有水量大、集中，水质水量相对稳定等特点。将城市污水处理厂出水，经过适当的深度处理后，作为城市杂用水、工业冷却用水、景观水体补充水，是解决北方城市水资源短缺的可靠途径，可以实现水资源优化配置，减少城市对优质饮用水水资源的消耗，增加可利用的再生水资源总量，同时可使污水无害化，改善生态环境状况，防止水体污染。目前，北方地区大中城市在新建或扩建改造二级污水处理厂时正逐渐增加污水深度处理设施，以此来增加污水的再生利用，太原市北郊污水处理厂改扩建工程在这方面取得了成功的经验。1污水处理厂概况太原北郊污水处理厂建成于1959年，是华北地区最早建成的城市污水处理厂，处理规模为1万m3／d，主要处理太原市北部迎向地区的工业废水和生活污水，出水排入汾河。20世纪80年代和90年代分别进行了两次技术改造，出水回供太钢作为高炉循环冷却水。随着城市污水量的不断增加以及污水资源化的需求，原有的处理能力和处理工艺都无法满足要求。2003年开始对北郊污水处理厂进行改扩建，设计规模为8万ITl3／d，工程分两期建设，一期工程规模为4万m3／d，处理后的出水主要作为城两水系和汾河景区的景观补充水。二级处理部分采用Orbal氧化沟工艺；深度处理部分采用微絮凝过滤工艺，工艺流程见图1。二级出水执行《城镇污水处理J污染物排放标准》(GB18918--2002)--级B标准，深度处理部分执行一级A标准。深度处理进水水质见表1。二级处l加J蛊銮—E巫亟丑—圃固—垣圃图l深度处理工艺流程表1深度处理设计进出水水质指标进水／mg／l。出水／mg／LSS≤20≤10B()Ds≤20≤10CA)Cb≤80≤50NH3一N≤8(15)TN≤20≤10TP≤1．5≤0．12过滤方案比选本工程深度处理部分确定采用微絮凝过滤工艺，其核心部分是过滤，直接影响出水水质、工程投资和占地面积。过滤技术作为污水深度处理工艺中的主要技术，有多种形式，但其基本原理是相同的，主要是通过滤料、滤布或滤膜截留悬浮物和絮体。一般膜技术多用在对水质要求高的处理工艺中，比较有代表性的是微滤膜法、超滤膜法、纳滤膜法、半透膜法以及反渗透膜法。上述技术通常组合在一起用于除盐。其特点是出水水质好、投资大、运行成本给水排水V01．34No．112008169万方数据高、管理复杂。一般当出水作为城市杂用水和景观用水时，多不采用膜技术作为处理方案，普遍采用均质滤料滤池以及纤维滤料滤池。近几年，在北美地区应用广泛的滤布滤池也开始在国内污水回用工程巾得到应用。2．1滤池选择原则滤池选择的原则是满足出水水质要求、技术成熟、经济合理、运行管理方便、处理成本低、占地少。由于北郊污水处理厂改扩建工程是在原有厂址上进行，二级处理部分需重新建设，并且处理规模由原来的1万m3／d扩至8万m3／d，再加上新增4万m3／d的深度处理，用地卜分紧张，因此在滤池的选择上重点考虑占地少的滤池形式。2．2滤池形式选择2．2．1双层滤料滤池双层滤料滤池在污水深度处理工程中得到了较为广泛的应用，它具有出水水质稳定，反冲洗效果好，滤料价格低、寿命长、级配合理，反冲洗净度高，耗水量少，便于组织货源的优点。在《污水再生利用工程设计规范》(GB50335--2002)中，将该滤池作为主要的推荐滤池形式。双层滤料滤池一般采用的滤料为无娴煤和石英砂。滤料厚度：无烟煤宜为300～400mm，石英砂宜为400--500mm，滤速宜为5～10m／h，滤池工作周期宜采用12～24h。本方案共设滤池3组，每组设有4座滤池。单座滤池有效过滤面积为18m2。滤速8m／h，滤料从上至下为无烟煤和石英砂，两种滤料的厚度均为400InlTl，共计800rnrn。反冲洗周期为12h，采用气水联合反冲，水冲洗强度为15L／(s·rn2)，冲洗时间为8min，气冲洗强度为20L／(s·ITl2)，冲洗时间为15min。反冲洗可通过时间控制和液位控制两种方法来完成。每组滤池设置在一个封闭的净水车间。净水车间平面尺寸为45m×18m，配水系统采用小阻力配水系统。为了保证除磷效果和混凝效果，投加聚氯化铝作为混凝剂，投加量为20mg／L。