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城市污水处理厂深度处理过滤工艺设计探讨

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：周晓博

[导读] 摘要：在对污水的处理过程中，要确保处理之后的水质符合城市污水排放标准，我们常常会对污水进行深度处理。在污水深度处理过程中，过滤工艺是最为常见的一种工艺。因为过滤它有截留和筛滤的作用，能够将需要处理的废水中的生物絮体和胶体物质进行去除，在污水处理厂中得到了广泛的应用。

        天津海泰建设工程有限公司天津 300384
        摘要：在对污水的处理过程中，要确保处理之后的水质符合城市污水排放标准，我们常常会对污水进行深度处理。在污水深度处理过程中，过滤工艺是最为常见的一种工艺。因为过滤它有截留和筛滤的作用，能够将需要处理的废水中的生物絮体和胶体物质进行去除，在污水处理厂中得到了广泛的应用。然而过滤工艺的类型较多，处理过程较为复杂，不同过滤工艺的设计参数不同。我们要对各种工艺的工作原理性能和应用效果展开分析，并且探讨它们能够实际使用的条件，确保合理选择过滤工艺，使污水处理厂的深度处理工作质量提升。
        关键词：污水处理厂；深度处理；过滤工艺；工艺设计；探讨
        1过滤工艺的工作原理和类型
        由于过滤工艺在污水处理厂的深度处理中有着极为重要的作用，我们必须分析过滤工艺的工作原理以及其类型，从而才能够设计科学合理的过滤工艺，保证污水深度处理的效果。
        1.1工作原理
        在污水处理过程中，我们会利用有孔介质对水体中的污染物进行去除，主要是要发挥滤网的筛选和截留功能。对经过初次处理之后的二级出水，进一步的去质。主要是对水体中的不可溶悬浮物、颗粒态有机物、胶体物质等进行去除，从而确保处理之后的污水能够达到城市污染物排放标准中对水质的要求。
        1.2类型
        我们可以将过滤工艺分为表层过滤和深层过滤。表层过滤装置有转盘过滤器、滤布过滤器和膜过滤等，是按照孔径大小筛选水质中的颗粒物，从而进行截留和分离。它是与过滤面上形成的少量生物膜协同工作，从而发挥其过滤作用。而深层过滤是以接触凝聚的附着为主，而机械筛选为辅，对大颗粒进行机械筛除。而对小颗粒是确保它在向深度方向移动的过程中，能够附着在滤料上，从而得到截留，使二级出水的水质提升，确保其符合城市污染物排放标准。深层过滤工艺，按照水流方向，分为上向流滤、下向流滤池；而根据滤层的性质可以分为单层滤料滤池、双层滤料滤池，以及均质滤料滤纸；而根据滤料的成分，可以分为石英砂滤池、陶粒滤料滤池和无烟煤滤料滤池等。
        2主要的过滤工艺
        结合污水处理厂的实际需求，我们对转盘过滤器、滤布过滤器、活性砂砂滤池以及深床滤池展开了分析。
        2.1转盘过滤器
        由水平安装且可以旋转的不锈钢过滤转盘组成的装置就称为转盘过滤器。在这种装置的安装过程中，要确保转盘两面都为不锈钢网片，同时也要合理控制其网格间隙。这种过滤装置的工作原理，是指当污水从水管向转盘内侧流入时，在向外穿流的过程中进行过滤，使截留的污染物留在转盘的内测。而当转盘两侧受到较大压力时，转盘会产生缓慢旋转，能够对截留的污染物质进行清理，最后通过泥浆料斗将冲洗的泥水排出。这种过滤工艺，在污水处理厂中的占地面积较小，同时也能够节约工程的电费成本。然而在实际使用过程中污染物留在转盘的内部较难清理，所以对二级出水的水质要求性较高。
        2.2滤布过滤器
        与转盘过滤器类似，也是由一系列水平安装同时可以旋转的过滤转盘组成。但在过滤转盘外部有高强度滤布，我们会将过滤转盘安装在中控管上，当污水从外向内穿流时，从而开始过滤。由于在这种过滤器的工作过程中，转盘处于静态，因此污泥能够在池底进行沉积。随着污泥聚集越来越多，会增加滤布过滤阻力，从而使滤池的水位逐渐升高，利用水位差来开始清洗工作。这种过滤工艺的运行费用与转盘过滤器相比更低，能够将污染物是截留在设备外部，清洗较为简单，运行维护的工作量小，在城市污水的深度处理过程中，能够得到广泛的应用。
        2.3活性砂滤池滤池
        活性砂滤池工作原理是通过逆流原理，使原水经过水管底部的布水器，进入过滤。过滤液会在过滤器顶部聚集，而从溢流口流出，对空气进行压缩，从而将被污染的滤料提升到过滤器顶部的洗沙，使污染物从流沙中分离出来，而杂质会通过清洗水的出处排出。活性砂滤池的运行效率较高，不需要停机来进行反复冲洗，同时活性砂过滤器能够承受较高的污染负荷，在前端无需设置混凝澄清池，能够降低污水处理厂的投资成本，减少占地面积。

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        2.4深床滤池
        深床滤池是指在外加碳源的情况下，利用反硝化菌将水质中的硝酸盐氮转化为氮气，从而降低二级出水的总氮浓度。而深床反硝化滤池，会由多种设备组成，具有脱氮、除磷、去除悬浮物的综合性功能，我们会将深床滤池处理之后的污水运作景观用水。当应用这种过滤工艺时，它不会造成滤料流失，并且这种过滤工艺具有较高的脱氮效率，在污水的深度处理过程中易于操作，运行成本较低。
        3过滤工艺设计要点
        对过滤工艺的设计，首先要求在过滤之前必须选择合适的处理工艺，同时也要控制滤速，合理设计水头损失和运行周期。
        3.1过滤前选择处理工艺
        因为过滤工艺是深度处理的核心工艺，我们可以通过二级出水直接过滤方式或者混凝沉淀等方式。而对过滤工艺的选择，要求必须考虑二级出水的水质和城市污染物排放要求。当二级出水的SS浓度较高时，而污水处理厂的用地较为富裕，我们常常会使用混凝和沉淀组合工艺，在过滤之前对污水进行处理。而如果二级出水的SS不稳定，我们常常会使用直接过滤或者微絮凝过滤、接触过滤工艺，要保证二级出水的水质，能够为之后开展三级深度处理奠定基础。
        3.2控制滤速
        在深层过滤的过程中，必须选择合适的滤速，从而提高出水水质，保证过滤效率，降低反复清洗的频率。因为污水的粘度较高，在运行过程中，滤料上会粘附大量颗粒，并难以清理，为此我们必须选择合适的滤速。根据采用的过滤工艺不同，滤速的设置不同。在常规滤池中，如果采用的是直接过滤工艺，滤速要设置在4~6米每小时；而使用混凝沉淀等过滤工艺，我们要将滤速提升在6~8米每小时最适宜；而使用微絮凝过滤，可以将滤速控制在5~7米每小时之间。
        3.3水头损失
        在深层过滤过程中，水头损失都会大于表层过滤。因为受到过滤工艺的影响，在过滤过程中容易出现反冲洗的现象，从而造成了严重的水头损失现象。为此要求我们在选择过滤工艺时，必须考虑到水头损失的影响，不断的对深层过滤工艺进行升级。
        3.4运行周期
        与表层过滤相比，深层过滤的运行周期较长，如果我们在直接过滤的前端设置沉淀池时，对运行周期的设计一般要求在24小时，在有需要的前提下，也可以将其运行周期设为48小时。而如果采用的微絮凝过滤工艺，则应该对运行周期进行调整，一般为12小时左右。
        过滤工艺设计要点，就是要求我们必须考虑到出水水质，根据二级出水的水质，从而选择合适的过滤工艺。要求我们在过滤前，必须选择合适的处理工艺，并且也要控制滤速，综合考虑水头损失的影响，从而来设计过滤工艺的运行周期。
        结语
        通过文中对深层过滤工艺的分析，说明通过过滤工艺，能够保证处理之后的污水达到城市污染物排放标准。我们要综合考虑污水处理厂的水质条件、用地条件以及投资费用，选择最合适的过滤工艺。而对过滤工艺的设计，是出于二级出水水质、过滤工艺的工作原理，对滤速、水头损失和运行周期进行设计，保证城市污水处理厂切实地发挥出作用，确保污水处理厂的深度处理能够正常运行。并且通过深度处理之后的污水的排放，不会对城市的生态环境造成破坏，并且一些处理之后的出水，能够得到再次的使用，提高了对水资源的利用率，对城市的发展有着积极的作用。所以要求我们要根据城市的发展需。和污染物排放标准，合理选择过滤工艺，设计过滤工艺参数，从而确保城市污水处理厂的深度处理工作高质量完成。
        参考文献
        [1]马宗凯.深床反硝化滤池在市政污水深度处理中的应用[J].中国新技术新产品,2018(10):126-127
        [2]陈林.滤布滤池在城镇污水处理厂提标改造中的应用[J].工业用水与废水,2019(5):48-50.
        [3]金彪.污水处理厂深度处理中连续流砂滤池的设计探讨[J].给水排水,2018,38(4):45-47.