近年來，高效纖維束濾池技術(shù)在中小型污水處理廠深度處理系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。此工藝具有節(jié)省占地、節(jié)約投資、反洗水量低、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)，出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。本文主要針對(duì)西寧市某小型污水廠的工程實(shí)例提出設(shè)計(jì)參數(shù)、工藝設(shè)備配置等，以供廣大設(shè)計(jì)人員參考。

1 概述

水資源短缺日益嚴(yán)重，污水廠中水回用工程受到越來越多的重視。污水經(jīng)過生化二級(jí)處理后，出水仍不能滿足受納水體的排放要求時(shí)；或?yàn)榱颂岣咚Y源的利用率，將污水再生利用、回用于工業(yè)及市政公用設(shè)施，如作為工業(yè)冷卻水，市政澆灑道路、綠地等，將會(huì)遇到提高污水處理程度的需求，以進(jìn)一步降低出水中的COD、BOD5、SS、TN、TP 等污染物指標(biāo)。以上提高的處理功能及其流程在以往的工程概念中被泛稱為污水深度處理。但是由于污水處理技術(shù)的發(fā)展，許多污水深度處理功能（如脫氮、除磷等）已被結(jié)合進(jìn)二級(jí)生化處理流程之中。因此，本文中所指的深度處理指在二級(jí)處理流程之后的后續(xù)處理，主要去除對(duì)象為可沉降物、TP、不可沉降非溶解性固體等。處理目標(biāo)為出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002） 中的一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。

在西寧市某小型污水處理廠（污水廠規(guī)模：1.2×104m3/d）的設(shè)計(jì)中，根據(jù)環(huán)評(píng)要求，污水廠出水標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A，處理達(dá)標(biāo)后回用于下游的山林綠化，故需要在二級(jí)處理工藝后增加深度處理工藝以滿足回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 基本深度處理工藝及比較污水深度處理所采用的一般方法與現(xiàn)代給水處理方法基本相同。常用的工藝流程如下：

（1）微絮凝過濾

二級(jí)處理出水→混合（微絮凝）→過濾→消毒。

（2）沉淀過濾

二級(jí)處理出水→混凝→沉淀（澄清、氣浮）→過濾→消毒。

（3）微孔過濾

二級(jí)處理出水→微孔過濾→消毒。

（4）曝氣生物濾池

二級(jí)處理出水→曝氣生物濾池→消毒。

可以看出，上述深度處理工藝中，過濾都是必不可少的一項(xiàng)處理流程，因此本文針對(duì)過濾工藝進(jìn)行重點(diǎn)論述和比較。

過濾工藝是水處理中必不可少的過程，是保證出水水質(zhì)必不可少的重要措施。適用于小型污水廠的濾池主要有，普通快速濾池、虹吸濾池、移動(dòng)罩濾池以及近年來采用較多的氣水反沖洗濾池、纖維束濾池等。

普通快濾池，是傳統(tǒng)的水處理構(gòu)筑物。性能可靠，技術(shù)成熟，出水水質(zhì)較好，濾料價(jià)格便宜；但閥門較多，維修復(fù)雜，自動(dòng)化程度低。

虹吸濾池，特點(diǎn)是閥門少，不需專設(shè)沖洗水泵，但池深較深，需一套真空系，其沖洗水頭低，不易沖洗干凈，影響出水水質(zhì)。

移動(dòng)罩濾池，屬大、中型處理構(gòu)筑物，優(yōu)點(diǎn)是該濾池不需另設(shè)反沖設(shè)備，不需管廊，不設(shè)閘門，而且池子淺，沖洗按程序控制，逐格進(jìn)行，便于自動(dòng)控制，同時(shí)具有較低的過濾水頭，正好符合重力流水廠低過濾水頭要求，但是該濾池在每次反沖洗后的初始濾速過大，且不能控制，使得剛沖洗后的兩格初濾水濁度將大于要求值。

氣水反沖洗濾池，該濾池采用氣水反沖洗，濾池屬于恒水頭過濾，單一均質(zhì)濾料濾池。因?yàn)榭梢愿鶕?jù)濾料的堵塞的情況，對(duì)濾池進(jìn)行運(yùn)行自動(dòng)控制，從而保證了整個(gè)過濾周期內(nèi)出水水質(zhì)均符合要求；因采用了單一的石英砂濾料，粒徑較大，顆粒間空隙也較大，所以具有較大的含污能力，使過濾周期較長(zhǎng)。氣水聯(lián)合反沖洗增加了表面沖洗，使濾床沖洗徹底，沖洗時(shí)濾料不膨脹，因而濾料不流失。

高效纖維束濾池是一種結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良的重力式過濾技術(shù)，它采用了一種新型的纖維束軟填料作為濾元，其濾料直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，屬微米級(jí)過濾技術(shù)（砂濾屬毫米級(jí)），具有比表面積和表面自由能大（纖維束d50μm：80000m2/m3，石英砂d1000μm：6000m2/m3）、過濾阻力小等特點(diǎn)，解決了粒狀濾料的過濾精度受濾料粒徑的限制等問題。纖維束濾料巨大的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)和濾料的吸附能力，大大地提高了過濾效率和截污容量。高效纖維濾池技術(shù)全面解決了纖維濾料在過濾和清洗過程中存在的各種問題，充分發(fā)揮了纖維濾料的特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了理想的深層過濾效應(yīng)。有效地解決了粒狀濾料所存在的過濾速度低、過濾精度差、截污容量小、濾料容易板結(jié)、自耗水量大、濾料使用壽命短等各種問題。為充分發(fā)揮纖維濾料的特點(diǎn)，在濾池內(nèi)設(shè)有纖維密度調(diào)節(jié)裝置，針對(duì)實(shí)際運(yùn)行的水質(zhì)和過濾要求對(duì)纖維束濾料的密度進(jìn)行調(diào)節(jié)。高效纖維濾池運(yùn)行時(shí)，纖維密度調(diào)節(jié)裝置控制一定的濾層壓縮量，使濾層孔隙度沿水流方向逐漸縮小，密度逐漸增大，相應(yīng)濾層孔隙直徑逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了理想的深層過濾。當(dāng)濾層達(dá)到截污容量需清洗再生時(shí)，纖維束濾料在氣水脈動(dòng)作用下即可方便地進(jìn)行清洗，達(dá)到有效恢復(fù)纖維束濾料過濾性能的目的。濾層的加壓及放松過程無需額外動(dòng)力，均可通過水力自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

高效纖維濾池適用于各種大、中、小型給水及污水深度處理系統(tǒng)，對(duì)濾料的清洗采用水沖—氣水混合沖洗—強(qiáng)制清洗—水沖洗的工藝，具有清洗效率高、無需藥劑浸泡清洗、自耗水量低等優(yōu)點(diǎn)。濾層在反沖洗水的作用下被充分放松，纖維束濾料恢復(fù)到松弛的舒展?fàn)顟B(tài)，在氣水混合擦洗的作用下，將過濾截留下的污染物從濾層中洗脫并排出，使濾料恢復(fù)過濾性能。

高效纖維束濾池技術(shù)的主要特點(diǎn)有：

（1）工程造價(jià)低工程造價(jià)低于石英砂濾池。

（2）占地面積小濾速可高達(dá)25m/h，是石英砂濾池的2～3 倍，占地僅為石英砂濾池的1/3～1/2。

（3）處理效果好水中懸浮物的去除率可達(dá)98%以上。經(jīng)良好混凝處理的天然水，濁度在20NTU 時(shí)，過濾出水濁度可達(dá)1NTU 以下，并對(duì)水中的有機(jī)物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用；污水深度處理時(shí)，進(jìn)水懸浮物不超過30mg/L 時(shí)，出水懸浮物可穩(wěn)定在10mg/L以下。

（4）維護(hù)量少、濾料壽命長(zhǎng)濾料一般10 年內(nèi)不需補(bǔ)充和更換，減少了維護(hù)量和運(yùn)行成本。

（5）運(yùn)行成本低運(yùn)行成本（包括電耗、人工、折舊等）＜0.1 元/噸水。

（6）自耗水量低自耗水量為周期制水量的1％～3%，是石英砂濾池的1/2。

（7） 不掉毛纖維束濾元由纖維長(zhǎng)絲繞制而成，不存在短纖維脫落問題。

（8）濾層密度可調(diào)控通過調(diào)節(jié)濾料壓縮程度可以改變過濾精度，通過控制濾料的壓縮程度可以減緩濾層水頭損失增長(zhǎng)速度。

（9）易于清洗纖維束濾元不存在綁扎結(jié)點(diǎn)且清洗時(shí)處于舒展放松狀態(tài)，較易清洗；纖維束濾元兩端均懸掛于濾板上不會(huì)纏繞亂層，容許高強(qiáng)度氣—水聯(lián)合清洗，可保證清洗效果、防止濾層積泥；纖維束濾元不需

定期藥劑浸泡清洗。

因此針對(duì)西寧市某污水廠推薦采用混合絮凝沉淀（澄清）+高效纖維束濾池的深度處理工藝。

3 高效纖維束濾池的工程設(shè)計(jì)

3.1 工作原理

沉淀池出水重力流進(jìn)入纖維濾池，纖維濾池采用恒水位方式運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行周期和液位達(dá)到設(shè)定值后即進(jìn)行反沖洗。反沖洗排水槽收集經(jīng)過排水閥和排水總渠后自流排至提升泵房集水井或反沖洗單獨(dú)設(shè)置的廢

水回收池。工藝簡(jiǎn)圖詳見圖1。

3.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

a.設(shè)計(jì)水量：12000m3/d=500m3/h，Kz=1.3

b.濾池主要性能參數(shù)

設(shè)計(jì)濾速：15.5m/h

強(qiáng)制濾速：23.2m/h

格數(shù)：3 格

單格過濾面積：14m2

總過濾面積：42m2

反洗水強(qiáng)度：6～8L/ s·m2

反洗風(fēng)強(qiáng)度：60～80L/ s·m2

反洗時(shí)間：10～20min

反洗方式：水沖—氣水混合沖洗—強(qiáng)制清洗—水沖

c.濾池規(guī)格尺寸

布置形式：?jiǎn)闻挪贾?/span>

單格尺寸：長(zhǎng)×寬=4m×3.5m

濾層高度：1000mm（反洗高度）

d.反沖洗設(shè)備間

反沖洗設(shè)備間設(shè)在濾池旁，由濾池反沖洗泵房及鼓風(fēng)機(jī)房組成。

鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)羅茨風(fēng)機(jī)2 臺(tái)（1 用1 備），為濾池反沖洗提供氣源；反沖洗泵房設(shè)反沖水泵2 臺(tái)（1 用1備），為濾池反沖洗提供水源。

3.3 主要設(shè)備及材料

a.纖維束濾料

型號(hào)：FT-PW -1000

規(guī)格：纖維束L=1000mm（反洗高度）

數(shù)量：3 套

b.材質(zhì):聚丙烯

c.性能特點(diǎn)：

———濾料使用壽命：大于 10年

———固定不流失，易清洗不積泥

———單束易懸掛，壓縮量可控制，不流失

濾料名稱：纖維束濾料（易抖動(dòng)擦洗）

濾料技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法等應(yīng)符合相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和等效標(biāo)準(zhǔn)；

FZ/T54001-91 《丙綸BCF 絲》

GB/T6388-1986 《運(yùn)輸包裝收發(fā)貨

標(biāo)志》

GB191-1990 《包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志》

d.濾池內(nèi)構(gòu)件（含布水布?xì)庋b置、濾板、纖維密度調(diào)節(jié)裝置等）

1）規(guī)格型號(hào)：L×B=4.0m×3.5m

2）數(shù)量：3 格

3）濾板：L×B=4.0m×3.5m，材質(zhì)玻璃鋼

4）布?xì)庋b置：規(guī)格L×B=4.0m×3.5m，形式支母管大阻力配氣，材質(zhì)碳鋼/ABS

5）布水裝置：規(guī)格L×B=4.0m×3.5m，形式支母管中阻力配水，材質(zhì)碳鋼/ABS

6）纖維密度調(diào)節(jié)裝置（含上層濾板）：?jiǎn)螇K尺寸L×B=4.0m×3.5m，濾板材質(zhì)為玻璃鋼，架構(gòu)材質(zhì)為碳鋼防腐。

e.配套反洗設(shè)備

反洗風(fēng)機(jī)性能：Q=50.4m3/min P=49KPa，N=75kW，2 臺(tái)（1 用1 備）

反洗水泵性能：Q=403.2m3/h，H=11m，N=22kW，2臺(tái)（1 用1 備）

4 結(jié)束語

在工業(yè)廢水，尤其是市政污水處理方面，纖維束過濾無論從技術(shù)指標(biāo)方面還是從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面來看，都是一種比較理想的過濾技術(shù)。從實(shí)際運(yùn)行及效果分析，高效纖維束濾池用于污水廠深度處理技術(shù)從占地省、反洗水量小、電耗低、處理成本低等方面，具有一定的優(yōu)勢(shì)，出水各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求。在污水廠深度處理中值得廣泛推廣和應(yīng)用。