一、纤维转盘滤池的概念
纤维转盘滤池是以有机分子材料制作的长纤维为过滤材料的滤池,是一种应用在污水处理后端的过滤设备。常应用于污水处理厂末端做深度处理,也应用于较大水量的一体化污水处理设备内部。
二、纤维转盘滤池的工作原理
纤维约1m多长,直径为50μm左右。纤维的下端固定在出水孔板上,纤维的上端固定在一特制的构建上,构件可以上下移动。纤维装填孔隙率为90%左右。
当水流自上而下通过纤维层时,纤维层受到向下纵向压力。在水头阻力的作用下,越往下纤维所受的向下压力就越大。由于纤维的纵向刚度很小,当纵向压力足够大时就会产生弯曲,进而纤维层会整体下移,最下部的纤维首先弯曲而被压缩。此弯曲、压缩的过程逐渐上移,直至纤维层的支撑力与纤维层水头阻力平衡。压缩过程需3-5min。
由于纤维层所受的纵向压力沿水流方向依次递增,所以纤维层沿水流方向被压缩弯曲程度也依次增大,滤层孔隙率和过滤孔径沿水流方向由大到小分布,这样就达到高效截留悬浮物的床层状态。
由于纤维材料滤层的表面积大,孔隙率高,截污能力高,可达15kg/m3,所以可以有很高的过滤速度,最高滤速可以达到50m/h。如进水浑浊度在20NTU时,出水浑浊度≤1NTU。
当滤层堵塞后,需对滤层进行自下而上的反冲洗。可以用水和空气联合冲洗,效果更好。纤维滤池常做成压力式的。目前在火力发电厂中应用较多。
三、工艺流程
(1)过滤:外进内出,污水重力流进入滤池,使滤盘全部浸没在污水中。在滤池中设布水堰,使滤池内布水均匀并且进水产生低扰动。污水通过滤布过滤,过滤液经中空管收集后,经过出水堰排出滤池。在清洗过程中,过滤仍在进行。因此整个运行过程中过滤均为连续的。
(2)清洗:过滤中部分污泥吸附于纤维毛滤布中,逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚,滤布过滤阻力增加,滤池水位逐渐升高。滤池内的压力传感器监测池内液位变化,当该池内液位到达清洗设定值(高水位)时,PLC即可启动反洗泵,开始清洗过程。反洗时间和周期可以调整。滤布上的污泥通过反抽吸装置,经由反洗水泵,排出厂区排水系统。清洗时,滤池可连续过滤。
过滤期间,过滤转盘处于静态,有利于污泥的池底沉积。清洗期间,过滤转盘以0.5~1转/分钟的速度旋转。反洗水泵负压抽吸滤布表面,吸除滤布上积聚的污泥颗粒,过滤转盘内的水自里向外被同时抽吸,对滤布起清洗作用。瞬时冲洗面积仅占全过滤转盘面积的1%左右,反冲洗过程为间歇。
正常清洗时,2个过滤转盘为一组,每次清洗一组滤盘,通过自动切换抽吸泵管道上的电动阀控制,纤维转盘滤池一个完整的清洗过程中各组的清洗交替进行,其间抽吸泵的工作是连续的。当进水水质突然恶化,反冲洗周期≤15分钟时,系统将启动应急措施,同时启动2~4台反冲洗泵,对2~4组过滤转盘(4~8个转盘)进行反冲洗,直至反冲洗周期恢复正常。
(3)排泥:纤维转盘滤池的过滤转盘下设有斗形池底,有利于池底污泥的收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量,可延长过滤时间,减少反洗水量。经过一设定的时间段,PLC启动排泥泵,通过池底穿孔排泥管将污泥回流至厂区排水系统。其中,排泥间隔时间及排泥历时可予以调整。
另外,滤池前的处理系统出现故障时,可启动排泥系统以发挥清空滤池的作用。
四、在一体化污水处理设备中的优缺点
优点
1、出水水质好并且稳定,达到《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准。
2、纤维转盘滤池的运行成本低,大约是MBR工艺运行成本的三分之一。
3、占地面积小,处理效率高。
4、纤维转盘滤池省去了诸多构筑物、阀门、管线等,使得设备的保养、维修简单方便,运行自动化程度相当高,因此无需专人看管,工人的劳动强度大大减低。
5、纤维转盘滤池与以往传统滤池相比省去了前加氯,这样既降低了运行成本,又避免了工人操作的不安全隐患(CLO2浓度高可能出现闪爆,危及工人的生命安全)。
6、纤维转盘滤池维护简单,更换成本低,使用寿命长。
缺点
目前主要应用于大型污水处理厂,小于300吨每天水量应用纤维转盘滤池投资比较大