活性砂滤工艺在株洲某污水处理厂提标改造工程中的应用

周进勤，宋建昕，张杰，戴栋超

（1株洲市城市排水有限公司，湖南株洲412000）n；2上海市城市建设设计研究总院，上海200125）

  摘要：在株洲市城镇污水处理厂提标改造工程实施前，开展中试规模的逆流连续砂滤设备对城镇污水进行深度处理，重点研究逆流连续砂滤池对废水中COD、SS. TP等污染物的去除效果，采用聚合硫酸铁(PFS)作为强化连续砂滤池除磷的混凝剂。试验结果表明，经过逆流连续砂滤池处理后，出水达到CB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准：

  关键词：深度处理；连续砂滤池；混凝剂；除磷

  中图分类号：X505    文献标志码：A    文章编号：1004-4655( 2015) 06-0036-03

    随着城市发展进程的加快，人们对环境保护的的意识不断提高，日益重视水处理程度和标准，对城镇污水处理厂的出水排放标准也逐步提高。株洲城区3座污水处理厂原来执行GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》（下文简称为《规范》）中的一级B标准，达不到一级A标准的要求。因此对株洲市城镇污水处理厂提质改造势在必行，将排水水质由原来的一级B标准提高到一级A标准，对于削减湘江环境污染总量具有重要意义。

    活性砂滤池作为市政污水处理厂的深度处理工艺，在国外已经有30多年的历史。国内开始引进和使用活性砂滤池的时间相对较短，属于新技术应用，在设计和运行管理上可以借鉴的经验不多。从活性砂滤池在几座市政污水处理厂的运行效果看，其优点主要有：出水效果稳定、控制简单、使用寿命长、加药量少，在去除磷、ss等方面具有优势，是一种非常适合于市政污水处理厂的升级改造方案。株洲市城镇污水处理厂进行升级改造的中试研究，采用逆流式活性砂滤池，并且在中试研究的基础上，为污水处理厂提供设计依据及工艺运行参数。

1试验设备与材料

    逆流连续式砂滤设备一套，设备规格2.7 m×8m，处理水量50 m3／h。

    药剂：聚合硫酸铁（固体，铁含量≥22%）。

该砂滤设备见图1，是一种集混凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备。

    原水通过进水管进入过滤装置内部，经布水器均匀分配后向上逆流通过滤料层外排。在此过程中，原水过滤，水中的污染物含量降低，石英砂滤料中污染物的含量增加，下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。位于过滤装置中央的空气提升泵在空压机的作用下，将底层石英砂滤料提至过滤装置顶部的洗砂器中清洗。滤砂清洗后返回滤床，将清洗所产生的污染物外排。该装置的特点在于石英砂．恚料在过滤装置中自上而下的运动，对原水起搅拌作用，混凝在过滤装置内完成，使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内全部完成。

2工艺流程

    污水厂处理规模为10万m3/d，主体工艺采用carrousel氧化沟，其工艺流程：进水→格栅→Carrousel氧化沟→二沉池→氯消毒系统→出水。污水处理厂现有系统处理后的出水由砂滤提升泵至砂滤器顶部的布水槽，经过进水管进入布水器均匀布水，废水中的悬浮物由下而上通过石英砂滤层被滤料截留，过滤后出水上升至出水堰，经出水管排出。

砂滤器底部的脏砂在气作用下，经提砂管提升至上部的洗砂器中清洗，洗砂水排放至前段的沉淀池，洗干净的砂在重力的作用下回到滤床，完成滤料循环清洗过程。工艺流程图见图2。

3分析与比较

3.1进、出水水质

中试系统采用的进水为污水厂现有处理工艺出水。经过升级改造后，污水处理厂的设计出水水质达到规范规定的一级A标准，其主要出水水质见表l。

从进水水质与改造目标水质指标看，NH3-N与TN比较稳定，均已达到规范一级A排放标准。主要是SS与TP不达标，波动较大，需要处理。

3.2处理效果分析

    通过向系统投加铁盐，在保证出水悬浮物达标的前提下，通过实验考察系统对主要污染物处理效果。

    1) COD去除效果。由于该污水厂二级生化工艺对COD去除效果较好，使得试验进水COD浓度较低，出水COD浓度达到规范一级A排放标准。中试运行初期，系统调试，尚不稳定，出水COD浓度大于进水COD浓度，异常结果有可能是测量误差引起的。图3为逆流式连续砂滤池对COD的去除效果。

    2) SS去除效果。可以看出，连续式砂滤池对SS的去除效果很好，平均去除率在65%以上。在进行加药混凝后，系统的SS浓度会有所增加，但经过连续式砂滤池处理后，水质稳定，出水SS的质量浓度在5 mg/L以下，基本维持在4 mg/L左右，达到GB 18918-2002 -级A排放标准，说明系统对SS有较高的耐冲击负荷能力。图4为逆流式连续砂滤池对SS的去除效果。

3) TP去除效果。可以看出，连续式砂滤池对TP的去除效果较好。絮凝剂与连续砂滤池配合使用，投加聚合硫酸铁的量为35~50 mg/L，处理出水中总磷含量得到有效降低，出水TP平均为0.17 mg/L，平均去除率在65%以上，TP达到规范一级A排放标准。图5为逆流式连续砂滤池对TP的去除效果。

4结语

    逆流式连续砂滤池对水中的悬浮物有较好的去除效果，可以保证出水SS浓度稳定在10 mg/L以下，SS的平均去除率在65%以上，另外，通过去除ss的同时也可以使COD进一步降低。通过投加聚合硫酸铁可以有效去除水中TP，保证TP浓度稳定在0.5 mg/L以下，TP的平均去除率在65%以上。连续式砂滤器对浊度和TP浓度的去除效果较明显，针对污水处理厂的水质条件，连续活性砂滤系统在滤速9.62 m/h的水力条件下，投加聚合硫酸铁50 mg/L，

砂滤出水水质可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准规范一级A标准。