市政污水深度处理中过滤技术研究进展

摘要：城市污水被作为可开发利用的新水源，特点具有稳定、水量大和来源可靠等，将是未来的可持续的发展的一种再生的水资源。不同的再生水利用的途径，则深度处理方案也不尽相同。本文主要对市政污水深度处理中过滤技术进行了分析研究。

关键词：市政污水；深度处理；技术研究

中图分类号：TU99 文献标识码： A

一、污水处理厂常用深度处理工艺

1、传统砂滤

该工艺主要借鉴给水厂过滤技术，通常以 V 型滤池作为过滤单元，采用均质滤料，滤料深约1. 2 m，滤速6 m/h ～8 m/h，滤后水质好且稳定。采用气水反冲洗，辅以表冲，滤料冲洗彻底，过滤周期长，运行管理经验丰富。但 V 型滤池占地面积较大，自控要求较高，大多数阀门为气动阀，设备繁多，需配套反冲洗风机和水泵，工艺运行水头损失达 2 m 以上，耗能高，土建构造复杂，施工难度较大，工程费用很高。

2、反硝化滤池

该工艺主要为解决脱氮问题而开发，和 V 型滤池池形相似，主要区别在于工艺具备脱氮功能，通过碳源投加控制系统可实现深度反硝化。从目前的工程经验看，反硝化滤池运行效果稳定，可同步去除约5 mg/L 的 TN，为脱氮受限制的污水厂提供了选择。工艺的主要问题是一次投资成本较高，反冲洗系统耗能较大，仅适合对 TN 有严格要求的污水厂采用。

3、活性砂滤池

活性砂滤池是近些年广泛采用的一种综合性深度处理设备，是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤器，它不需停机反冲洗；采用单级滤料，无需级配，没有水力分布不均和初滤液等问题；不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门。石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态，对原水起搅拌作用，过滤器内滤料清洁及时，可承受较高的进水污染物浓度。活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点，使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成，同其他技术相比，活性砂工艺往往可省略絮凝和沉淀环节，使得深度处理流程更为简洁，占地面积相对紧凑，运行费用低于传统工艺。

4、纤维转盘滤池

纤维转盘滤池的特点是采用有机纤维堆织的纤维毛滤布，由 6 小块扇形单元组成过滤盘片，再通过中央集水管串联起来，工艺配套反冲洗装置由反洗水泵、反抽吸装置及阀门组成，排泥装置由排泥管、排泥泵及阀门组成，排泥泵与反洗水泵为同一水泵，运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥状态。该技术的主要特点是能耗低，占地面积小，反冲洗水量较少，水头损失少，是目前应用广泛的一种过滤设备。

5、MBR工艺

膜生物反应器（Menbrane Bio-Reactor）简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间和泥龄完全分离。因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随水流失，在生化池中形成8000-12000mg/l超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此，出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。工艺特点： （1）出水水质优良、稳定，部分指标可达地表水だ啵可直接回用。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不须经三级处理即直接可回用，具有较高的水质安全性。 （2）工艺流程短，运行控制灵活稳定。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。（3）容积负荷高，占地面积小。处理单元内生物量可维持在高浓度，使处理单元水力停留时间大大缩短。 （4）污泥龄长，污泥排放少，二次污染小。膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，剩余污泥排放很少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。 （5）对水质的变化适应力强，系统抗冲击性强。防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（硝化菌等）的生长，使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解，从而系统中各种代谢过程顺利进行。 （6）自动化程度高，管理简单。采用膜技术，大大缩短了工艺的流程；通过先进的电脑控制技术，使设备高度集成化、智能化。 （7）生物脱氮效果好。SRT与HRT完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率高；MLSS浓度高，反硝化基质利用速率高。 （8）模块化设计，易于根据水量情况进行自由组合。由于高度的集成化MBR形成了规格化、系列化的标准设备，用户可根据工程需要进行组合安装。（9）可作为反渗透预处理工艺。MBR工艺对污染物的去除率较高，出水悬浮物和浊度接近于零，可完全满足RO对进水水质的要求；将MBR作为RO的预处理技术，既可有效保证RO膜的连续运行、控制膜污染，还可获得高质量的再生水。

6、催化氧化

高级催化氧化技术是目前处理高浓度、难降解有机废水的公认先进技术，其特点是氧化剂在最新研制的高氧化活性及高稳定催化剂的作用下，达到多相催化氧化的目的，有效的降解废水中的难降解污染物质。新型高效催化氧化技术――三相催化氧化技术，运用臭氧或二氧化氯等氧化剂，通过特殊配方载体金属离子催化剂的催化作用，有生成和增加反应体系的自由基，从而产生全面和激烈的氧化反应，以去除或分解转化高难降解的COD成分。反应无须在高温、高压下进行，在通常条件下即可达到反应要求，获得很高的氧化处理效率。 该技术可应用于各种难降解污水的预氧化、深度处理与回用、反渗透浓水处理等。高级催化氧化特点：本工艺为常温常压下新型高级氧化实用技术。水中有机物在催化剂存在下被氧化剂氧化分解，有机物由大分子变成小分子，小分子再进一步氧化为二氧化碳和水等。从而使污水的COD值大幅度降低，与其他处理工艺配套性及强。工艺COD去除率可达50%～96%，脱色率在98%以上。操作简便，可间歇，也可连续，无二次污染，运行费用较低。

二、各工艺设计参数对比

结合各设备方案，整理设计参数对比如表 1 所示。

表 1过滤单元参数对比

结束语

现在己有的深度处理方法能够得到高质量再生水源的污水回用技术。不断的深入研究将会带来更为有效的污水回用技术的改进，并在未来的污水回用中更为广泛的使用。

参考文献

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