乌鲁木齐市七道湾污水处理厂深度处理回用工程应用探究

论文导读：乌鲁木齐市七道湾污水处理厂深度处理回用工程是将该厂及河东污水处理厂已达标的国家二级出水作为水源,采用细格栅-曝气生物滤池-机械搅拌高密度澄清池-V型滤池-ClO2消毒工艺等深度处理回用工程达到了中水回用的设计目标。该系统运行稳定,出水COD <60mg/L、BOD5 < 10mg/L、NH3 - N≤1mg/L、TP≤1 mg/L ,SS <6 mg/L等指标均已达到设计标准，深度处理后的水回用作污水厂主工艺段沉淀池的加药稀释水、污泥脱水装置的冲洗用水、下游热电厂循环冷却使用,大大节约了新水取用量,取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词：细格栅-BIOFORCN生物滤池，深度处理
 

1工程概况

乌鲁木齐市七道湾中水回用工程近期设计处理规模5万m3/d，远期设计处理规模10万m3/d。中水回用工程水源近期为七道湾污水处理厂二级处理出水2万m3/d和河东污水处理厂二级处理出水3万m3/d，远期增加河东污水处理厂二级处理出水5万m3/d。本工艺设计按中水回用工程近期规模设计，中水回用应用的主要目的是做为下游热电厂循环冷却用水。表1 原水水质指标

1 Characteristics ofexperimental tap water

table1

2　工艺设计

本中水回用工程采用细格栅-BIOFOR CN曝气生物滤池-机械搅拌高密度澄清池-V型滤池-消毒工艺，该工艺是在传统的水处理工艺上进行完善的一种工艺，增加了一级生物处理-BIOFOR CN曝气生物滤池，可以有效地去除二级出水中的CODcr、BOD5含量，尤其是氨

氮的含量，处理效果十分明显；增加的机械搅拌高密度澄清池可有效降低二级出水的硬度，且占地面积小，管理方便。

图1 工艺流程图

2.1 BIOFOR CN曝气生物滤池

BIOFOR CN 生物滤池是得利满公司开发的一项专利的高性能生物反应池，Biolite 生物滤料作为微生物载体，以曝气充氧，利用生物膜降解有机物，是废水二级处理和深度处理的先进工艺，尤其适用于中水回用处理。硕士论文，细格栅-BIOFORCN生物滤池。具有去除SS、CODcr、BOD5、硝化、去除可吸收的有机卤素的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体。它的工作原理是采用其技术特征在床体内充填特殊的生物陶粒滤料，具有巨大的比表面积，可附着很大的生物量。用于三级处理由于其污泥负荷低，因而有很好的出水水质，而且出水水质稳定。

图 2 BIOFOR CN生物滤池结构图

BIOFOR CN 生物滤池设计为2组，每组由四格相对独立的生物滤池组成，单格尺寸：10.28m×7.95m，水自底部向顶部穿过滤床，滤后水被收集到一个混凝土槽内，然后流入一条BIOFOR CN组共用的清水渠。BIOFOR CN滤板上方铺设有曝气管道和生物滤池专用OXAZUR曝气头，向水中提供反应所需氧气。冲洗废水将溢流入冲洗废水渠，并从该渠进入冲洗废水池。在每个滤池之前，滤廊内设有前部阀门，冲洗水进水和出水阀、工艺供气阀、气洗阀、排气阀等，控制滤池的进出水，及反冲洗过程。

2.1.1 BIOFOR CN生物滤池的特点有：

1.上向流生物过滤：待处理的水自滤池底部流至顶部，这个上向流过滤在滤池的整个高度上持续提供正压条件，这使上流式过滤比下流式过滤具有多方面的优势；

2.使用过滤及生物载体-生物滤料 Biolite：它将孔隙、密度、硬度耐磨损度相结合，由此获得较高的生物量浓度及较大的滞留能力，并加长了过滤的周期；

3. 高性能曝气：BIOFORCN 生物滤池采用了专利曝气头-Oxazur，它不仅提供有效的空气氧化，而且节约能源，使用安全，易于操作和维护；

4.流体完全均匀的分布：空气和水流提升同向流。BIOFOR CN 生物滤池的滤板上安装的滤头，该型号滤头的防阻塞设计通过均匀的配水使过滤效果更加优化；

5.有效的反冲洗冲洗：反冲洗操作为全自动、可编程。

2.1.2上向流生物过滤

BIOFOR CN 生物滤池的进水和工艺用气采用同向流，均自下而上流过生物滤料。与常规的生物过滤相比，上向流生物过滤具有许多优点：

1. 悬浮物不会对过滤表面造成阻塞；

2. 由于截留的悬浮物在滤料中是逐渐上升的，因此在整个高度上非常均匀；

3. 长时间高效的流体分布；

4. 水头损失随着滤池阻塞程度的增加而增加，滤床内不会形成负压,因此排除了负压所导致的气囊的形成（气囊会通过形成优先路径来影响过滤）和气囊破裂而导致出水水质恶化的危险；

5. 对于上向流来说，过滤速度可以比下向流过滤更快；

6. 较高的滞留能力；

7. 可以达到更大的水头损失设定值，使过滤周期加长，并且能在非峰值期进行自动反冲洗设定；

8. 较高的氧化速率；

9. 减少异味排放。

2.1.3均匀的布水布气系统

BIOFOR CN生物滤池采用混凝土整体式Monolithique 滤板支撑过滤介质，滤板上安装有滤头。整体滤板具有如下优点：

1. 滤板荷载能力大，可以应用于单格面积大的滤池；

2. 采用永久固定模板，滤板制造工作量减少，缩短了工期；

3. 滤板的密封数量少，降低了漏气和漏水的风险；

4. 无金属固件与水接触，避免了腐蚀问题。

5. 滤头均匀分布在滤板上，确保进水在滤床内均匀分布，借助于滤头的特殊形状及其均匀的分布，过滤速度在滤池整个面积都是相同的，没有优先路径；基于同一原因，反冲洗水可达滤池整个面积，无死区，可以实现滤池的整个表面均匀过滤。

2.1.4气水反冲洗系统

在BIOFOR CN生物滤池运行过程中，生物体繁殖与悬浮固体截留将会逐渐堵塞滤床。运行一段时间后，需要进行反冲洗。每个 BIOFOR CN 生物滤池可以分别进行冲洗，无需全线停产。冲洗过程为气水联合冲洗：由清水贮存池供水，由冲洗风机装置供气。正常冲洗过程与计时器连锁，由各个 BIOFORCN 生物滤池内的水头损失计进行控制。

BIOFOR CN生物滤池的冲洗水分别由两套冲洗水泵提供，这些泵从滤后水贮存池取水。冲洗水总管将水从 BIOFOR CN 滤板之下送入，然后通过滤头均匀分配。冲洗水总管配有一个自动阀和一个循环管，以便每次冲洗过程中不必多次开、停反冲洗水泵。

BIOFOR CN生物滤池反冲洗用气由两台鼓风机供给。气洗总管包括一个排气阀和一个安全回路，总管将空气从滤板下送入，然后通过滤头均匀分配。冲洗气总管配有自动释放阀门，当 BIOFOR CN 仅用水冲洗时，释放阀将被打开，以防止冲洗过程中多次开停鼓风机。

生物滤池的反冲洗系统具有以下优点：

1.整个滤池进行均匀清洗，去除任何残留固体杂质；

2.反冲洗强度适中，保证滤池中有足够的微生物，不使生物活性受到影响；

3.反冲洗过程中避免了滤料损失的现象发生，反冲洗程序可全自动启动和运行。

2.1.5生物滤料具有以下特点：

1.为微生物的生长提供理想的大表面积；

2.促进空气和水的平衡分布以提高氧转移速率；

3.机械耐磨性能好；

4.易于反冲洗。硕士论文，细格栅-BIOFORCN生物滤池。

2.2 机械搅拌高密度澄清池

2.2.1工艺原理

根据不同的水质，利用石灰将水中钙镁硬度转化为CaCO3、Mg(OH)2，再通过机械搅拌澄清池的固液分离作用，将其从水中分离，从而实现硬度的去除。 高密度沉清池由前端反应池、斜管沉淀池、搅拌机、刮泥机、污泥回流系统、排泥系统等组成，比一般普通沉淀池的负荷要高，占地面积要小； 机械搅拌澄清池由第一、 第二反应室、分离区、搅拌桨叶、刮泥机等组成，利用悬浮泥渣层的过滤、拦截、吸附等作用实现固液的分离，同样的，其分离效果好，占地面积小。

2.2.2工艺优势

1.采用化学法除硬度，稳妥可靠；反应池的 设置更有利于化学反应的充分进行；

2.固液分离：高密度沉清池分离效果好、表面负荷高、占地面积小、工程投资省；

3.机械搅拌澄清池进行分离，运行成本低、分离效果好、表面负荷高；

4.石灰全自动投加，大大降低操作强度，卫生条件好；

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