近年來，高效纖維束濾池技術在中小型污水處理廠深度處理系統(tǒng)中得到了廣泛應用。此工藝具有節(jié)省占地、節(jié)約投資、反洗水量低、運行成本低等優(yōu)勢，出水水質達到一級A 標準。本文主要針對西寧市某小型污水廠的工程實例提出設計參數(shù)、工藝設備配置等，以供廣大設計人員參考。

1 概述

水資源短缺日益嚴重，污水廠中水回用工程受到越來越多的重視。污水經過生化二級處理后，出水仍不能滿足受納水體的排放要求時；或為了提高水資源的利用率，將污水再生利用、回用于工業(yè)及市政公用設施，如作為工業(yè)冷卻水，市政澆灑道路、綠地等，將會遇到提高污水處理程度的需求，以進一步降低出水中的COD、BOD5、SS、TN、TP 等污染物指標。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的發(fā)展，許多污水深度處理功能（如脫氮、除磷等）已被結合進二級生化處理流程之中。因此，本文中所指的深度處理指在二級處理流程之后的后續(xù)處理，主要去除對象為可沉降物、TP、不可沉降非溶解性固體等。處理目標為出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002） 中的一級A 標準。

在西寧市某小型污水處理廠（污水廠規(guī)模：1.2×104m3/d）的設計中，根據環(huán)評要求，污水廠出水標準為一級A，處理達標后回用于下游的山林綠化，故需要在二級處理工藝后增加深度處理工藝以滿足回用水水質標準要求。

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

二級處理出水→混合（微絮凝）→過濾→消毒。

（2）沉淀過濾

二級處理出水→混凝→沉淀（澄清、氣浮）→過濾→消毒。

（3）微孔過濾

二級處理出水→微孔過濾→消毒。

（4）曝氣生物濾池

二級處理出水→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處理流程，因此本文針對過濾工藝進行重點論述和比較。

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)的水處理構筑物。性能可靠，技術成熟，出水水質較好，濾料價格便宜；但閥門較多，維修復雜，自動化程度低。

虹吸濾池，特點是閥門少，不需專設沖洗水泵，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。

移動罩濾池，屬大、中型處理構筑物，優(yōu)點是該濾池不需另設反沖設備，不需管廊，不設閘門，而且池子淺，沖洗按程序控制，逐格進行，便于自動控制，同時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，單一均質濾料濾池。因為可以根據濾料的堵塞的情況，對濾池進行運行自動控制，從而保證了整個過濾周期內出水水質均符合要求；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。氣水聯(lián)合反沖洗增加了表面沖洗，使濾床沖洗徹底，沖洗時濾料不膨脹，因而濾料不流失。

高效纖維束濾池是一種結構先進、性能優(yōu)良的重力式過濾技術，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，屬微米級過濾技術（砂濾屬毫米級），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，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，增加了水中雜質顆粒與濾料的接觸機會和濾料的吸附能力，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，實現(xiàn)了理想的深層過濾效應。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、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，在濾池內設有纖維密度調節(jié)裝置，針對實際運行的水質和過濾要求對纖維束濾料的密度進行調節(jié)。高效纖維濾池運行時，纖維密度調節(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，相應濾層孔隙直徑逐漸減小，實現(xiàn)了理想的深層過濾。當濾層達到截污容量需清洗再生時，纖維束濾料在氣水脈動作用下即可方便地進行清洗，達到有效恢復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力，均可通過水力自動實現(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)，對濾料的清洗采用水沖—氣水混合沖洗—強制清洗—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。濾層在反沖洗水的作用下被充分放松，纖維束濾料恢復到松弛的舒展狀態(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，使濾料恢復過濾性能。

高效纖維束濾池技術的主要特點有：

（1）工程造價低工程造價低于石英砂濾池。

（2）占地面積小濾速可高達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98%以上。經良好混凝處理的天然水，濁度在20NTU 時，過濾出水濁度可達1NTU 以下，并對水中的有機物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用；污水深度處理時，進水懸浮物不超過30mg/L 時，出水懸浮物可穩(wěn)定在10mg/L以下。

（4）維護量少、濾料壽命長濾料一般10 年內不需補充和更換，減少了維護量和運行成本。

（5）運行成本低運行成本（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絲繞制而成，不存在短纖維脫落問題。

（8）濾層密度可調控通過調節(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速度。

（9）易于清洗纖維束濾元不存在綁扎結點且清洗時處于舒展放松狀態(tài)，較易清洗；纖維束濾元兩端均懸掛于濾板上不會纏繞亂層，容許高強度氣—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計

3.1 工作原理

沉淀池出水重力流進入纖維濾池，纖維濾池采用恒水位方式運行，當運行周期和液位達到設定值后即進行反沖洗。反沖洗排水槽收集經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設置的廢

水回收池。工藝簡圖詳見圖1。

3.2 主要設計參數(shù)

a.設計水量：12000m3/d=500m3/h，Kz=1.3

b.濾池主要性能參數(shù)

設計濾速：15.5m/h

強制濾速：23.2m/h

格數(shù)：3 格

單格過濾面積：14m2

總過濾面積：42m2

反洗水強度：6～8L/ s·m2

反洗風強度：60～80L/ s·m2

反洗時間：10～20min

反洗方式：水沖—氣水混合沖洗—強制清洗—水沖

c.濾池規(guī)格尺寸

布置形式：單排布置

單格尺寸：長×寬=4m×3.5m

濾層高度：1000mm（反洗高度）

d.反沖洗設備間

反沖洗設備間設在濾池旁，由濾池反沖洗泵房及鼓風機房組成。

鼓風機房內設羅茨風機2 臺（1 用1 備），為濾池反沖洗提供氣源；反沖洗泵房設反沖水泵2 臺（1 用1備），為濾池反沖洗提供水源。

3.3 主要設備及材料

a.纖維束濾料

型號：FT-PW -1000

規(guī)格：纖維束L=1000mm（反洗高度）

數(shù)量：3 套

b.材質:聚丙烯

c.性能特點：

———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（易抖動擦洗）

濾料技術要求、檢驗方法等應符合相應國家標準和等效標準；

FZ/T54001-91 《丙綸BCF 絲》

GB/T6388-1986 《運輸包裝收發(fā)貨

標志》

GB191-1990 《包裝儲運圖示標志》

d.濾池內構件（含布水布氣裝置、濾板、纖維密度調節(jié)裝置等）

1）規(guī)格型號：L×B=4.0m×3.5m

2）數(shù)量：3 格

3）濾板：L×B=4.0m×3.5m，材質玻璃鋼

4）布氣裝置：規(guī)格L×B=4.0m×3.5m，形式支母管大阻力配氣，材質碳鋼/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，材質碳鋼/ABS

6）纖維密度調節(jié)裝置（含上層濾板）：單塊尺寸L×B=4.0m×3.5m，濾板材質為玻璃鋼，架構材質為碳鋼防腐。

e.配套反洗設備

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

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

4 結束語

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指標方面還是從經濟指標方面來看，都是一種比較理想的過濾技術。從實際運行及效果分析，高效纖維束濾池用于污水廠深度處理技術從占地省、反洗水量小、電耗低、處理成本低等方面，具有一定的優(yōu)勢，出水各項指標均能滿足規(guī)范要求。在污水廠深度處理中值得廣泛推廣和應用。