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目前，我國絕大多數污水處理廠執行的是《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級B標準，而執行一級A標準可以較大限度的對污水進行“除磷脫氮”，減少對后續受納水體的污染，出水可作為回用水，解決我國部分地區水資源緊缺的問題。因此，進行城鎮污水處理廠提標改造是水環境保護的要求，也是國家提出的節能減排的要求。

污水處理廠經過強化二級生物處理，僅需要去除SS時，可設置過濾單元。應用于污水處理廠深度處理的過濾工藝有多種形式，包括活性砂濾池、高效纖維濾池、纖維轉盤濾池以及高效磁混凝工藝，下面對這四種工藝作介紹，以供參考。

1.活性砂濾池

1.1工藝概況

活性砂過濾器是一種集絮凝、澄清、過濾為一體的連續過濾設備，廣泛應用于飲用水、工業用水、污水深度處理及中水回用處理領域。系統采用升流式流動床過濾原理和單一均質濾料，過濾與洗砂同時進行，能夠24小時連續自動運行，巧妙的提砂和洗砂結構代替了傳統大功率反沖洗系統，能耗極低。

污水廠尾水通過進水管進入過濾器底部，經布水器均勻布水后自上而下通過濾料層。在此過程中，尾水被過濾，去除了水中的污染物。同時活性砂濾料中污染物的含量增加，并且下層濾料層的污染物程度比上層濾料要高。此時打開位于過濾器中央的空氣提升泵，將下層的石英砂濾料提至過濾器頂部的洗沙器中進行清洗。濾砂清洗后返回濾床，同時將清洗所產生的污染物外排。

活性砂濾料在提升泵的作用下呈自上而下的運動，對尾水起攪拌作用。過濾器內濾料能夠及時得到清潔，抗污染物負荷沖擊能力強。活性砂過濾器特殊的內部結構及其自身運行特點，使得混凝、澄清、過濾在同一個池體內可全部完成。

1.2活性砂過濾器的技術特點

(1)石英砂濾料層較厚，濾池較深，土建費用較高；

(2)過濾效率較高，過濾效果較好，無需停機反沖洗，運行費用低；

(3)水頭損失較高，一般需要設置二次提升泵房，增加了運行費用；

(4)活性砂過濾器可根據水量變化靈活增加或減少過濾器數量，主要適應于小規模的污水處理廠。

2.高效纖維濾池

2.1工藝概況

高效纖維濾池是一種全新的重力式濾池，它采用了一種新型的纖維束軟填料作為濾元，其濾料直徑可達幾十微米甚至幾微米，具有比表面積大，過濾阻力小等優點。微小的濾料直徑，極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質顆粒與濾料的接觸機會和濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污容量。

為充分發揮纖維濾料的特長，在濾池內從上至下依次設有反洗排水槽、纖維密度調節裝置、纖維束濾料、濾板、布氣裝置、布水裝置。設備運行時水流經纖維濾料層，軟性纖維濾料在水流阻力作用下被壓實，濾層孔隙度沿水流動方向逐漸縮小，纖維密度逐漸增大，實現了深層過濾。當濾層截污到一定程度需清洗再生時，在反洗水作用下纖維濾層被放松，使濾料恢復自由狀態，對濾料進行氣水混合反洗，可有效地恢復濾元的過濾性能。

2.2高效纖維濾池技術特點：

（1）過濾速度快，一般為20～30m/h；

（2）占地相對較小；

（3）設備均國產化，有利于日后維護管理；

（4）設備費用較高；

（5）濾池水頭損失較大，運行費用較高；

3.纖維轉盤濾池

3.1工藝概況

纖維濾盤過濾器是目前世界上最先進的過濾器之一，主要用于廢水的深度處理與中水回用，目前在全世界已廣泛采用了該項技術。其主要特征為處理效果好，出水水質高，出水穩定，連續運行，承受高水力及懸浮物負荷能力強，全自動運行，操作及保養簡便，運行費用低，土建費用低及占地極小等。

纖維轉盤濾池用于污水的深度處理，設計水質：進水SS＝20~50mg/L，出水SS≤5mg/L，濁度≤2NTU，實際運行出水更優質，一般出水濁度在1左右或更低。

3.2工藝運行原理

污水重力流或壓力流進入濾池，濾池中設有擋板消能設施。污水通過濾布過濾，重力流通過溢流槽排出濾池。過濾中部分污泥吸附于纖維濾布外側，逐漸形成污泥層。隨著纖維濾布上污泥的積聚，纖維濾布過濾阻力增加，濾池水位逐漸升高。通過測壓裝置可監測濾池與出水池之間的水位差。當該水位差到達反沖洗設定值時，PLC即可起動反沖洗泵，開始反沖洗過程。

3.3纖維轉盤濾池技術特點

（1）設計新穎。重力運行，根據水位差自動反沖洗。反沖洗期間連續過濾，過濾期間濾池維持靜態，濾盤僅于清洗旋轉。

（2）占地面積小，濾盤垂直中空管設計，使小的占地面積即可保證大的過濾面積。

（3）運行自動化程度高。

（4）水頭損失小，纖維轉盤濾池進出水水頭損失僅0.3m。

（5）采用水力反沖洗，反沖洗泵揚程高；

（6）需更換濾盤濾布，年更換率約5%。

4.磁混凝濾池

4.1工藝概況

磁混凝工藝在常規中混凝沉淀工藝中添加了磁粉，并使磁粉與混凝絮體有效結合。由于磁粉的比重大，因此大大增加了混凝絮體的比重，加快了絮體的沉降速度。磁混凝工藝同時設置了污泥回流系統，使得污泥中磁粉及混凝劑循環使用，有利于節約混凝劑用量。剩余污泥中經過磁粉回收后排出本系統。

4.2磁混凝工藝技術特點

磁混凝工藝沉淀表面負荷可達20~40m3/m2h；同時具有優良的沉淀效果，可與普通石英砂過濾相媲美。磁混凝工藝的技術特點是：

（1）極短的混凝與沉淀時間，總計HRT<20分鐘，占地面積小；

（2）沉淀出水SS<5mg/L，濁度<1.0NTU；

（3）優異的除磷效果，TP<0.02mg/L；

（4）由于系統內部具有5g/L以上的磁粉，因此耐受流量及固體負荷沖擊；

（5）磁粉損耗低，折合費用0.005元/m3。

4.3主要優點

磁混凝工藝雖然是混凝沉淀工藝，但是SS及TP可以直接達到一級A要求，因此比較適合污水廠SS和TP的一級A提標，同時可去除部分COD和BOD5。除了出水指標SS及TP外，在工程上磁混凝還有如下優點：

（1）磁混凝水頭損失較少，本質上是混凝沉淀工藝，較過濾水頭損失很少，而出水達到過濾的效果。磁混凝最低水位差約0.6m，主要體現在沉淀池出水槽跌水損失。

（2）磁混凝占地面積很小。10萬噸的雙組磁混凝占地面積約600m2，常規老污水廠一般能夠滿足此要求。對于新建污水廠，磁混凝較常規混凝沉淀過濾節約占地面積，非常容易布置。在現狀污水廠，往往有綠化等非生產富余面積，這些空余面積一般能夠滿足磁混凝的面積需求。在發達城市，土地成本越來越高，磁混凝工藝節約土地的價值將越來越突出。

（3）運行費較低。對于城市污水的深度處理，磁混凝的運行藥劑費很省，混凝劑PAC約5~10mg/L，PAM約0.5~1.0mg/L，磁粉損耗率約1.0mg/L，以上消耗品合計費用約0.02~0.025元/m3。磁混凝電耗大約0.025kWh/m3，主要體現在攪拌機、污泥泵以及磁粉回收系統。

4.4主要缺點

（1）國內應用案例較少，磁混凝技術尚未全面推廣；

（2）與其他濾池相比，增加了磁粉投加費用及混合液回流電耗。

5結論

（1）活性砂濾池過濾效率較高，運行費用低，水頭損失大，主要適用于小型污水廠的提標改造。

（2）高效纖維濾池濾速快，占地小，但水頭損失大，設備費用高。

（3）纖維轉盤濾池占地面積小，自動化程度高，水頭損失小，但濾布維護費用高。

（4）磁混凝濾池占地面積小，除磷效果佳，運行費用低，但技術尚未全面推廣。

（5）本文為污水廠提標改造工程工藝選擇提供參考。

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