一、概況

隨著水資源的日益匱乏和城市需水量的不斷增加，回收再利用深度處理后的污水已成為水環(huán)境保護(hù)工程的重要環(huán)節(jié)。2002年國(guó)家頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中規(guī)定，當(dāng)污水處理廠出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮(zhèn)景觀用水和一般回用水等用途時(shí)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。在我國(guó)的三河三湖（如太湖、巢湖、滇池），松花江水系的遼河流域，南水北調(diào)的重要區(qū)域，以及北方缺水地區(qū)（如河北省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)）等水資源缺乏嚴(yán)重的地區(qū)，對(duì)中水回用的要求更加緊迫。為解決這些重點(diǎn)地區(qū)的污水綜合治理、污水回用或城市景觀用水的需求，新建的污水處理廠需在原有二級(jí)處理的基礎(chǔ)上增加深度處理，一次建成達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)；已建的污水處理廠需進(jìn)行升級(jí)改造，增加深度處理，由一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)到A標(biāo)準(zhǔn)。

在深度處理工藝中，盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)是近幾年國(guó)外在深度處理中采用的一種新工藝，具有占地面積少、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)置于常規(guī)二級(jí)污水處理系統(tǒng)之后，主要去除總懸浮物，結(jié)合投加藥劑可去除部分磷和COD等污染物，特別適用于中水回用處理及城市污水處理廠提標(biāo)一級(jí)A排放改造。

二、盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)的工作原理

盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)采用表面過(guò)濾的原理，即液體通過(guò)一薄層過(guò)濾介質(zhì)（即濾布）的機(jī)械篩濾作用去除懸浮于液體中的顆粒物質(zhì)。濾布具有非常細(xì)微的結(jié)構(gòu)和非常小的開(kāi)孔或微孔。懸浮顆粒的粒徑比濾布孔徑大，在經(jīng)過(guò)濾布表面時(shí)被截留，達(dá)到固液分離的效果。

安力斯SMDF系列盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)采用孔隙高度均勻且抗變形能力強(qiáng)的不銹鋼濾布作為過(guò)濾介質(zhì)，為達(dá)到過(guò)濾效果提供了高效的保證。

該系統(tǒng)主要由一系列垂直安裝，可旋轉(zhuǎn)的過(guò)濾轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，轉(zhuǎn)盤安裝在中央轉(zhuǎn)鼓之上。每一轉(zhuǎn)盤由兩個(gè)半圓扇片組成。組件上安裝繃裹網(wǎng)狀不銹鋼濾布的膜片。在污水 深度處理中，濾布的精度一般為10μm。若在其他應(yīng)用情況（如污水的預(yù)處理）中，濾布的精度可根據(jù)要求選擇5μm -200μm。

進(jìn)水通過(guò)自由落差，從中央轉(zhuǎn)鼓進(jìn)入過(guò)濾轉(zhuǎn)盤，由內(nèi)向外穿流過(guò)濾。過(guò)濾后的液體從設(shè)備的出口流出。過(guò)濾期間，轉(zhuǎn)盤開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài)。進(jìn)水中的固體物質(zhì)被濾布截留，沉積在濾布上。隨著過(guò)濾時(shí)間延長(zhǎng)，中央轉(zhuǎn)鼓的液位上升。在到達(dá)預(yù)先設(shè)置的最高液位時(shí)，轉(zhuǎn)盤開(kāi)始緩慢旋轉(zhuǎn)，反沖洗水泵抽取過(guò)濾后的清水通過(guò)沖洗噴嘴對(duì)濾布上沉積的固體物質(zhì)進(jìn)行沖洗。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，過(guò)濾均為連續(xù)的，即便在清洗過(guò)程中，過(guò)濾仍在進(jìn)行。

通過(guò)中央轉(zhuǎn)鼓中間安裝的排渣槽將沖洗后的渣水混和物排出系統(tǒng)。

三、盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)的主要組成部分

1、轉(zhuǎn)盤過(guò)濾器

安力斯SMDF系列盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)的主體設(shè)備為轉(zhuǎn)盤過(guò)濾器，由中央轉(zhuǎn)鼓、過(guò)濾轉(zhuǎn)盤、排渣管路組成。中央轉(zhuǎn)鼓由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，中央轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部安裝排渣槽，用以收集沖洗下來(lái)的高濃度渣水混合液。見(jiàn)圖2。

2、反沖系統(tǒng)

反沖系統(tǒng)由反沖水泵、沖洗棒、噴嘴組成。反沖啟動(dòng)時(shí)，反沖水泵抽取過(guò)濾后的清水作為沖洗水，通過(guò)沖洗棒運(yùn)輸?shù)絿娮�，噴射出扇形高壓水流沖洗濾布，沖洗水量小于過(guò)濾水量的1%，不影響過(guò)濾效率。見(jiàn)圖3。

3、系統(tǒng)控制中心

系統(tǒng)控制中心控制過(guò)濾器的工作，可實(shí)時(shí)了解水位變化以及濾盤運(yùn)行情況，可進(jìn)行自動(dòng)控制或手動(dòng)控制，可根據(jù)需要采用液位控制或時(shí)間控制的運(yùn)行模式，參數(shù)設(shè)置的操作也十分簡(jiǎn)便�？蛇M(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，設(shè)置了故障報(bào)警，使運(yùn)行過(guò)程更加安全可靠。

四、盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

與傳統(tǒng)過(guò)濾方式相比，盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)使其具有更為突出的優(yōu)勢(shì)。

1、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備是采用不銹鋼濾布來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾池的砂濾料，濾布孔徑很小，可截留粒徑為幾微米的微小顆粒，因此出水水質(zhì)及出水穩(wěn)定性都優(yōu)于傳統(tǒng)的粒料濾池。當(dāng)進(jìn)水懸浮物（SS）濃度≤25mg/L時(shí)，出水懸浮物（SS）濃度≤5mg/L。

2、設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊，附屬設(shè)備少，整個(gè)過(guò)濾系統(tǒng)的投資低

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備采用濾后水作為清洗水，省去許多傳統(tǒng)濾池需要的反沖洗水池、水塔等。

3、自動(dòng)化程度高，運(yùn)行和維護(hù)簡(jiǎn)單、方便

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備運(yùn)行的全過(guò)程由中央控制系統(tǒng)控制，設(shè)定參數(shù)后可自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)化程度高。基本不需專人維護(hù)管理。而對(duì)于砂濾池而言，若濾料堵塞，清洗工作量較大，且更換濾料非常困難。

4、反沖水量小，運(yùn)行費(fèi)用低

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備反沖洗所需要的水量占處理水量的比例小于1%。該設(shè)備的耗電設(shè)備為轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)電機(jī)、反沖水泵和自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)電機(jī)和反沖水泵是間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)，耗電量低。維護(hù)方便，人工費(fèi)低。以處理水量5萬(wàn)噸/d為例，運(yùn)行成本僅為0.001元/噸。

5、水頭損失比砂濾池小很多

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備水頭損失一般在50-150mm，而砂濾池的水頭損失一般為1.5m多。由于水頭損失少，不需設(shè)提升，在一定程度上減少了費(fèi)用。

6、占地面積小，土建工程量少，建設(shè)周期短

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備濾盤采用垂直排布，利用較小的占地面積就可保證大的過(guò)濾面積，池容減少，占地面積與傳統(tǒng)濾池相比大大縮小，日處理1萬(wàn)噸的濾池，占地面積只有30m2。同時(shí)減少了材料量及土方量，顯著降低了工程造價(jià)。設(shè)備可在工廠制造現(xiàn)場(chǎng)安裝，因而建設(shè)周期短。

7、投資可分期進(jìn)行

安力斯微孔過(guò)濾設(shè)備為組裝式水處理設(shè)備，對(duì)于用水量增長(zhǎng)快的水廠可以一次設(shè)計(jì)，然后根據(jù)用水量的增長(zhǎng)來(lái)增加組裝式過(guò)濾器，這樣可避免一次性建廠所占用的大量資金。

五、盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)的中試研究

1、試驗(yàn)材料及方法

(1) 試驗(yàn)裝置與流程

盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)中試裝置（簡(jiǎn)稱“SMDF系列樣機(jī)”）示意圖如圖1所示。該系統(tǒng)使用三碟轉(zhuǎn)盤過(guò)濾器，放置在矩形水池中。污水由水泵輸送，從中央轉(zhuǎn)鼓進(jìn)入過(guò)濾轉(zhuǎn)盤，由內(nèi)向外穿流過(guò)濾，過(guò)濾后的液體通過(guò)堰門從出水口流出。過(guò)濾期間，轉(zhuǎn)盤處于靜止?fàn)顟B(tài)。進(jìn)水中的固體物質(zhì)沉積在濾布上，隨著過(guò)濾時(shí)間延長(zhǎng)，中央轉(zhuǎn)鼓中心的液位上升。在到達(dá)預(yù)先設(shè)置的最高液位時(shí)，轉(zhuǎn)盤開(kāi)始緩慢旋轉(zhuǎn)，沖洗棒上的沖洗噴嘴抽取部分濾液對(duì)過(guò)濾面上沉積固體物質(zhì)進(jìn)行沖洗，中央轉(zhuǎn)鼓的水位下降。當(dāng)水位降到最低液位（與最高液位相差250mm），轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，反沖洗系統(tǒng)停止。具體控制流程如圖5所示。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

(2) 設(shè)備參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)

本研究中使用的SMDF系列樣機(jī)采用三碟片的結(jié)構(gòu)，單碟片的有效過(guò)濾面積為1.88。進(jìn)水流量54—67m3/h。反沖洗水泵功率為3kw，流量8m3/h，揚(yáng)程150m。

(3) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與分析方法

本研究考察了進(jìn)水濃度對(duì)過(guò)濾效果的影響，并通過(guò)連續(xù)進(jìn)水試驗(yàn)考察該系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。分析指標(biāo)主要為水中懸浮物濃度（GB11901-89）。

2、試驗(yàn)結(jié)果及分析

(1) 不同進(jìn)水SS濃度對(duì)出水效果的影響本部分考察了進(jìn)水SS濃度約在15-135mg/L，盤內(nèi)外最大水位差400mm時(shí)，SMDF系列樣機(jī)出水效果，如圖6所示�？梢钥闯�，該裝置能截留幾乎所有的懸浮物，出水的濃度在6mg/L以下。從另一方面也說(shuō)明，在試驗(yàn)周期內(nèi)，轉(zhuǎn)盤過(guò)濾性能穩(wěn)定。

(2) 連續(xù)運(yùn)行結(jié)果

運(yùn)行參數(shù)：處理水量1320m3/d，進(jìn)水SS濃度≤30mg/L，反沖壓力0.8MPa。連續(xù)運(yùn)行結(jié)果如圖7所示。從表中可以看出，在60天左右的檢測(cè)時(shí)間內(nèi)，出水SS濃度≤8mg/L，出水效果穩(wěn)定，達(dá)到了處理要求。

六、結(jié)論

(1) 盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)具有出水水質(zhì)穩(wěn)定，占地面積小，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，可滿足污水深度處理工藝的要求。

(2) 采用盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)可以有效去除水中的懸浮物，在連續(xù)運(yùn)行的中試試驗(yàn)中，水中懸浮物(SS)濃度≤8mg/L，處理效果穩(wěn)定。(北京安力斯科技發(fā)展有限公司供稿)

具體內(nèi)容請(qǐng)下載附件：盤式微孔過(guò)濾系統(tǒng)在污水深度處理中的應(yīng)用