STS深床滤池技术方案-8万吨

咸阳西郊污水处理厂工程——Denite®反硝化深床滤池技术方案水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）2011年8月目录1. 美国STS集团简介...............................................................错误！未定义书签。 2. Denite®反硝化滤池简介.........................................................................................1 2.1 反硝化深床滤池工艺..........................................................................................1 3. Denite®反硝化滤池设计.........................................................................................6 3.1设计水量.............................................................................................................6 3.2设计水质及水温.................................................................................................6 3.3 工艺路线..............................................................................................................6 3.4 工程设计..............................................................................................................6 4. 总结、运行费用及建议........................................................................................12 4.1总结...................................................................................................................12 4.2运行费用...........................................................................................................12 4.3化学除磷加药系统...........................................................................................13 水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）11.Denite®反硝化滤池简介1.1反硝化深床滤池工艺本次8万吨/天的工程深度处理工艺主要目的为去除SS/TN/TP，深床滤池可作为反硝化深床滤池使用，使得SS、TN和TP出水达到《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，并为未来更为严格的排放标准预留下扩展的空间，整体投资将大大减少。深床滤池工艺流程图如下：深床滤池工艺流程图图2-1反硝化深床滤池工艺流程图如下：水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）2反硝化深床滤池工艺流程图图2-2DeepBedTMFilter（深床滤池）是STS公司独特的过滤处理工艺。滤料采用2～4mm石英砂介质，滤床深度1.83m，滤池可保证出水SS不大于8mg/l、通常5mg/L左右。绝大多数滤池表层很容易堵塞，很快失去水头，而STS独特的均质石英砂允许固体杂质透过滤床的表层，深入数英尺的滤料中，达到整个滤池纵深截留固体物。图2-3：过滤介质：石英砂滤池需定期反冲洗，反冲洗模拟人的搓手模式，大量强有力的空气使滤料相互搓擦，使截留的SS全部清洗出池，冲洗用水一般为总量的1-3％。滤池运行如下图所示：水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）3图2-4：气洗图2-5：气水同时反冲图2-6：水洗图2-7：过滤Denite®DeepBedTMFilter（反硝化深床滤池）是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元。是STS公司独特领先全球的脱氮及过滤并举的先进处理工艺。1969年世界上第一个反硝化滤池即诞生在STS/Tetra公司。近40年来STS/Tetra的反硝化滤池在全世界有数百个系统中正常运行着。反硝化滤池采用特殊规格及形状的石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时深床又是硝酸氮(NO3-N)及悬浮物极好的去除构筑物。2~4毫米介质的比表面积较大。1.83m深介质的滤床足以避免窜流或穿透现象,即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。介质有较好的悬浮物截留功效，在反冲洗周期区间，每m2过滤面积能保证截留≥7.3kg的固体悬浮物。固体物负荷高的特性大大延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能轻松应对峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。悬浮物不断的被截留会增加水头损失，因此需要反冲洗来去除截留的固体物。由于固体物负荷高、床体深，因此需要较高强度的反冲洗。滤池采用气、水协同进行反冲洗。反冲洗污水一般返回到前段处理单元。去除TN：利用适量优质碳源，附着生长在石英砂表面上的反硝化细菌把NOx-N转换成N2完成脱氮反应过程，作为后置反硝化滤池的世界发明者，经过多个工程经验和数年的历史数据表明，在前端硝化反应较完全的情况下，STS/Tetra的技术可稳水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）4定做到出水TN≤10mg/l.。在反硝化过程中，由于硝酸氮不断被还原为氮气，深床滤池中会逐渐集聚大量的氮气，一方面这些气体会使污水绕窜介质之间，这样增强了微生物与水流的接触，同时也提高了过滤效率。但是当池体内积聚过多的氮气气泡时，则会造成水头损失，这时就必须采用STS的SpeedBumpTM技术驱散氮气，恢复水头，每次持续2分钟左右，此过程为STS/Tetra的独特技术，其它脱氮滤池无此功能。去除SS：通常每毫克SS中含BOD50.4~0.5毫克，因此在去除固体悬浮物的同时，同时也降低了出水中的BOD5。另外，出水中固体悬浮物含有氮、磷及其他重金属物质，去除固体悬浮物通常能降低部分上述杂质，配合适当的化学处理，能使出水总磷稳定降至0.5mg/l以下。反硝化滤池能轻松满足SS不大于8mg/l（通常SS5mg/l左右）的要求。去除TP：微絮凝直接过滤除磷，世界上应用微絮凝直接过滤技术历史昀长和昀成熟的即是STS/Tetra公司的深床滤池技术（可查阅相关文献），是省去沉淀过程而将混凝反应与过滤过程在滤池内同步完成的一种接触絮凝过滤工艺技术。微絮凝过滤充分体现了深层滤料中的接触凝聚或絮凝作用。它实际是在混凝、过滤作用机理深入研究的基础上，将混凝与过滤过程有机集成一体，形成了当今水处理的高新技术系统。在污水深度处理方面具有较高的推广价值。这种直接过滤技术用于污水深度处理一般是指在二沉池后投加混凝剂，经机械混合后直接进入滤池，不仅可以进一步降低CODcr和BOD5，而且可以稳定保证SS、TP达标，不仅可简化污水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。通常深床滤池的组成部件如下所述：池体构筑物：钢筋混凝土或钢制结构，通常为长方形。气水分布系统：采用“T”型气水分布块滤砖技术，反冲洗不锈钢主、支气管；淘汰了长柄滤头和滤板。无易损易耗件。过滤介质：Tetra5#滤料，滤床高度约1.8m，有效粒径2~4mm，均匀系数：1.4，球形度不小于0.8，莫氏硬度：6-7，比重：大于或等于2.6，酸溶度：不超过3%滤料承托层：总厚约500mm，鹅卵石五种级配分布。水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）5反冲洗水泵：反冲洗时由位于清水池的潜水离心泵泵送至滤池池底，强力反向冲洗。反冲洗鼓风机：采用罗茨鼓风机，反冲洗时进行空气搓洗。滤池自控阀门：气动和电动蝶阀。滤池堰板：FRP滤池堰板滤池主控柜：PLC可编程控制器，人机对话多界面显示屏，可提供中央控制系统或SCADA系统的输出；加药系统：用于化学除磷的药剂投加以及反硝化脱氮时的碳源投加，由设计院配套设计。滤池仪表：滤池进水流量计，反冲洗流量计，液位开关等，由设计院统一设计。水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）63.Denite®反硝化深床滤池工程设计3.1设计水量Q=8万m3/d，Kz=1.2，昀大时处理水量4000m3/h；3.2设计水质及水温本次深度处理工程设计进出水水质如下：进、出水水质：（单位：mg/l）项目TNSSNH4-NTPCODcrBOD5pH设计进水水质≤25（冬季）≤20≤5（8）≤1.060206~9设计出水水质≤15≤10≤5（8）≤0.550106~9滤池同步去除TN、SS和TP，并可通过投加碳源或停止投加碳源将深床反硝化滤池转化为深床滤池使用。滤池去除CODcr和BOD5是通过物理截留SS造成的。设计昀低水温为12℃。3.3工艺路线污水厂消毒采用加氯消毒工艺，出水提标改造到一级A标准。通过上述远期进出水水质设计要求可以看出，TN去除量昀大可达10mg/L，传统的滤布滤池、纤维束滤池和均质滤料滤池均不能满足设计需要。我公司深床反硝化滤池可同步满足去除TN、SS，并在去除SS过程中同步去除一部分CODcr和BOD5。可以稳定达到一级A标准。全国十佳污水厂第一名芦村污水厂四期工程调试结果表明，该滤池反硝化功能启动迅速，反硝化效果优异。3.4工程设计3.4.1总平面布置按8万吨/天考虑，深床滤池设计6格，滤池单排布置，配套设置清水池和废水池。清水池用于储存一定量的清水，保持滤池反冲洗和驱除氮气所需要的一定净水的水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）7体积；废水池用于调节反冲洗的水量。配有1套反冲洗系统，含反冲洗水泵、反冲洗风机和反冲洗废水排放泵等。本工程Denite®深床反硝化滤池平面图详见下图，总尺寸L×B=39.0×33.1m。3.4.2水头损失滤池反冲洗水头损失2.0m-2.5m。3.4.3深床滤池构筑物A.反硝化深床滤池功能：去除SS、TN和TP。类型：半地下式矩形钢筋砼构筑物水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）8数量：6格内净尺寸：L×B×H=30.5×3.56×6.2m（单格）B.清水池功能：供深床滤池水反冲类型：地下式矩形钢筋砼构筑物数量：1座，与滤池合建有效容积：700m3。C.反冲洗废水池功能：用于深床滤池反冲洗废水类型：地下式矩形钢筋砼构筑物数量：1座，与滤池合建有效容积：550m3。3.4.5反硝化滤池主要设备A.进水系统每格滤池设置2套进水堰板；均为304不锈钢材质B.布水布气系统设备类型：进水管、进气管及“T”blockTM其中各种气管、底部布气方管均采用304不锈钢材质面积：每格109m2，总共652m2C.滤料介质设备类型：石英砂，粒径2-4mm，滤床深度1.83m数量：1900吨D.支撑介质设备类型：天然鹅卵石，粒径8~40mm，支撑层深度0.45m数量：470吨E.反冲洗水泵设备类型：潜水离心泵数量：2台，1用1备水环纯水务技术（上海）有限公司（美国STS）9设计参数：流量Q=1500m3/h，扬程H=8.8mF.反冲洗废水排放泵设备类型：潜水离心泵数量：2台，1用1备设计参数：流量Q=300m3/h，扬程H=6.5m（暂定，由