隨州市地埋式一體化污水處理設備
背景技術
污水回用是將城市污水、工業(yè)污水通過膜生物反應器等設備處理之后,將其用于綠化、沖洗、補充觀賞水體等非飲用目的,而將清潔水用于飲用等高水質要求的用途。城市污水、工業(yè)污水就近可得,可免去長距離輸水，而實現就近處理實現水資源的充分利用，同時污水經過就近處理，也可防止污水在長距離輸送過程中造成污水滲漏，導致污染地下水源。污水回用已經在世界上許多缺水的地區(qū)廣泛采用，被認為21世紀污水處理實用技術。但現有的技術僅僅通過MBR膜進行污水處理，處理效率低，效果不夠理想;因此，發(fā)明一種MBR智能一體化污水處理設備來解決上述問題很有必要。
隨州市地埋式一體化污水處理設備
電滲析
電滲析也是一種膜分離技術。電滲析的關鍵部件是離子交換膜，離子交換膜分陽離子交換膜( 簡稱陽膜，它只允許陽離子透過而阻擋陰離子) 和陰離子交換膜( 簡稱陰膜，它只允許陰離子透過而阻擋陽離子) 兩種。
電滲析器是利用離子交換膜的選擇透過性，在直流電場的作用下使水中的離子有選擇地定向遷移，使一部分水中的離子數量減少而另一部分水中的離子數量增多，從而達到分離、濃縮、除鹽的目的。
3 含氟廢水處理工藝優(yōu)化試驗及實現*的技術與裝備
由于含氟廢水種類繁多，組分復雜，而廢水處理的手段又很多，對于不同的含氟廢水，需要不同的處理手段進行優(yōu)化組合。
針對幾種有代表性的含氟廢水進行了處理試驗，試圖通過理論分析和試驗找到佳方案。小試試驗設備如下所示:
1) 中和反應器: Φ250 mm × 300 mm，有效容積10 L，帶攪拌;
2) 調節(jié)反應器: Φ250 mm × 300 mm，有效容積10 L，帶攪拌;
3) 混凝反應器: Φ250 mm × 300 mm，有效容積10 L，帶攪拌;
4) 絮凝反應器: Φ250 mm × 300 mm，有效容積10 L，帶攪拌;
5) 沉淀槽: 350 mm × 350 mm × 1 000 mm，有效容積100 L;
工藝特點
(1)運行穩(wěn)定，出水水質好；
(2)負荷高，占地非常節(jié)??；
(3)反應效率高，具有高度的脫氮功能；
(4)對水質水量的變化有較強的適應性；
(5)對進水懸浮物的要求非常寬松；
(6)水面進水避免高位水頭跌落的充氧，反硝化時可有效節(jié)省碳源；
(7)腰段排泥，進一步降低 30 %以上的反沖洗水量；
(8)復式深床反硝化過濾系統(tǒng)，對生化和過濾進行有效分工，提高濾池過濾運行時間，減少驅氮次數，降低運行成本。
混凝池+反硝化深床濾池的工藝描述
反硝化深床砂濾池的濾料采用 2~4 mm 石英砂介質，濾床深度 1.83 m，濾床有足夠的水質保護深度，避免水質擊穿，即使前段處理工藝發(fā)生污泥膨脹或異常情況也不會使濾床發(fā)生水力穿透，能輕松應對峰值流量或處理廠污泥膨脹等異常情況。由于固體物負荷高、床體深，均質石英砂濾床允許固體雜質透過濾床的表層，深入濾料中，達到整個濾池縱深截留固體物。當反硝化濾池*失去過濾水頭時，必須對濾池進行反沖洗，反沖洗模擬人洗手搓擦模式，采用強力空氣和水進行聯合反沖洗，高強度的空氣使濾床產生微膨脹，使濾料相互搓擦，使截留的 SS 全部剝離介質，通過反沖洗水將 SS 清理出濾池，采用腰段排泥反沖洗模式，反沖洗用水不超過處理廠水量的 2 %。
去除 TN：利用適量優(yōu)質碳源，附著生長在石英砂表面上的反硝化細菌把 NOx-N 轉換成 N2 完成脫氮反應過程，經過多個工程經驗和數年的歷史數據表明，在前端硝化反應較*的情況下，本技術可穩(wěn)定做到出水 TN≤10 mg/L。在反硝化過程中，由于硝酸氮不斷被還原為氮氣，深床濾池中會逐漸集聚大量的氮氣，一方面這些氣體會使污水繞竄介質之間，這樣增強了微生物與水流的接觸，同時也提高了過濾效率。但是當池體內積聚過多的氮氣氣泡時，則會造成水頭損失，這時就必須采用驅氮技術驅散氮氣，恢復水頭，每次持續(xù) 2 分鐘左右。
去除 SS：通常每毫克 SS 中含 BOD5 0.4~0.5 毫克，因此在去除固體懸浮物的同時，同時也降低了出水中的 BOD5。另外，出水中固體懸浮物含有氮、磷及其他重金屬物質，去除固體懸浮物通常能降低部分上述雜質，配合適當的化學處理，能使出水總磷穩(wěn)定降至 0.5 mg/L 以下。反硝化濾池能輕松滿足 SS 不大于 8mg/L(通常 SS 5 mg/L 左右)的要求。
去除 TP：結合整體工藝流程，如需去除 TP，則在深床濾池前加絮凝反應池，可去除 TP，出水達到一級 A 標準。微絮凝直接過濾除磷，是省去沉淀過程而將混凝與過濾過程在濾池內同步完成的一種接觸絮凝過濾工藝技術。微絮凝過濾充分體現了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。這種直接過濾技術用于污水深度處理一般是指在二沉池后投加混凝劑，經機械混合后直接進入濾池，不僅可以進一步降低 CODcr 和 BOD5，而且可以穩(wěn)定保證 SS、TP 達標，不僅可簡化污水廠處理流程，降低投資費用，減少運行費用，而且還可延長過濾周期，提高產水量及出水水質。
主要構（建）筑物及設備配置
①反硝化濾池
磁混凝沉淀池出水總渠分兩路管道進入反硝化濾池，濾池為東西兩側布置，每側布置混合池，設置1 臺混合攪拌機，功率為 5． 5 kW，用于快速混合碳源。濾池共 14 格，單 格 尺 寸 ( L × B × H ) 為 22． 75 m × 4． 88 m × 5．85 m。池底安裝高密度聚乙烯濾磚，作為配水布氣系統(tǒng)，收集濾液至池底中央的集水槽; 反沖洗過程中，均勻分布反沖洗氣流和水流; 同時作為濾料層的承載結構。由下至上布置承托層和石英砂層，規(guī)格依次為 5 層礫石( 19 mm × 13 mm、13 mm × 6 mm、6 mm × 3 mm、13 mm × 6 mm、 19 mm × 13 mm) ，以及石英砂層。石英砂粒徑為1． 70 ～ 3． 35 mm，均勻系數為 1． 35，濾層高度為 2 m，球形度 ＞ 0． 8，莫氏硬度為 7。
② 反沖洗清水池
尺寸( L × B × H) 為 21． 0 m × 9． 0 m × 4． 3 m( 有效水深為 3． 3 m) ，與清水渠連通。設反沖洗水泵( 潛水泵 3 臺，2 用 1 備) ，流量為 839 m3 /h，揚程為98 kPa，功率為 35 kW。
③ 廢水池
尺寸( L × B × H) 為 19． 7 m × 9． 0 m × 6． 1 m( 有效水深為 5． 1 m) ，與清水渠連通。設置廢水泵( 潛水泵 2 臺，1 用 1 備) ，流量為 296 m³ /h，揚程為 81 kPa，功率為 10 kW。設潛水攪拌機 2 臺，功率為 4 kW。
④ 鼓風機房
尺寸( L × B × H) 為 22． 0 m × 9． 3 m × 8． 2 m，與濾池合建。設反沖洗鼓風機 3 臺( 2 用 1 備) ，風量為 5 074 m³ /h，風壓為 0． 07 MPa，功率為 160 kW。
設空壓機 2 套，風量為 0． 84 m3 /min，風壓為 0． 7 MPa，功率為 5． 5 kW，配套冷干機、儲氣罐等。
⑤ 碳源投加系統(tǒng)
新建儲液池，設投加泵 2 臺，互為備用，流量為1 500 L /h，壓力為 0． 3 MPa，功率為 0． 75 kW，分別投加至東西兩側碳源混合池。
技術難點分析
① 濾池單格面積大，安裝精度要求高。濾池單格面積與池型、生產規(guī)模、操作運行方式等有關，也與濾后水匯集和沖洗水分配的均勻性有較大關系。從運行經濟性和反沖洗均勻性方面考慮，單格濾池面積一般不宜大于 100 ㎡。從土建、設備等方面綜合考慮，該工程單格面積為 111． 02 m2，尺寸為22． 75 m( 長) × 4． 88 m( 寬) 。為了保證布水布氣的均勻性，安裝精度要求高，空氣支管管頂位于濾磚 2個配氣孔之間，空氣主管安裝偏差在 ± 3 mm 范圍內，單條濾磚長度方向水平度偏差為 ± 3 mm，整格濾磚水平度偏差不超過 ± 6 mm。
② 下向流的濾池由于進水渠起始端和末端水位的差異，以及受土建施工精度影響，常存在內部配水不均勻的問題，容易導致局部水質穿透。采用兩側對稱布置，因廠區(qū)占地受限，從前序單元的出水總渠由兩路管道分別向兩側進水，更增加了進水分配的難度。單格濾池進水槽設置可調整高度的堰板，槽縱向堰頂水平偏差為 ± 1 mm，池與池之間堰頂豎向偏差為 ± 2 mm，進水后再根據所有濾池的進水速度微調，以保證進水流量均衡。在實際運行過程中，由于進水水量的波動，特別是在小流量時，單格流量不能*均勻，因此考慮后期在每格濾池進水閘門之后增設一道堰板，作為一級布水堰板，在進水渠道內進一步削弱水流的動能，促使水流分布更為均勻。
