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试论污水提标的悬浮物难题

09-30

  污水处理一级A再提标,达到地表四类水(准四类或类四类),其中有二个重要指标是确定的,既总磷达到0.3mg/L,悬浮物达到5mg/L,这二个指标相辅相成,本文仅就此展开讨论。

  悬浮物(SS)的测定采用重量法,国标(GB1190189) 定义:水质中的悬浮物是指通过0.45m过滤膜,截流在过滤膜上并于103-105℃烘干至恒重的固体物质。这里需要明确的是:采用0.45m过滤膜过滤,既可以截留可见物,也可以截留不可见物,也就是溶解性胶体。与污水处理现场有关的现象是:即使终端出水看起来如同矿泉水一样透明,看不见悬浮物,但是经过重量法测量仍有可能达不到地表5mg/L要求。

  浊度用浊度计测定,浊度计发出光线,使之穿过一段样品,并从与入射光呈90的方向上检测有多少光被水中的颗粒物所散射。这种散射光测量方法称作散射法。(GB 13200---91),因为测量方法不同,因此浊度与悬浮物指标没有对应关系,同样的浊度,悬浮物可能达标也可能不达标,例如浊度0.5NTU,这相等于矿泉水的透明度,但是水中有个砂粒,这时浊度可能没有变化,但是悬浮物指标却升高了。

  污水处理提标达到地表四类水,总磷要求达到0.3mg/L,一般认为生物除磷可以达到0.5mg/L,但是当要求达到0.3mg/L时则需要增加化学除磷工艺,所谓的化学除磷就是添加絮凝剂,例如聚合氯化铝,聚合氯化铁等,还要添加助凝剂---聚丙烯酰胺,以利于沉淀分离,这样水中会呈现繁花悬浮物。这为出水悬浮物达标增加了难度。

  当我们讨论污水处理一级A再提标至地表四类水,其中悬浮物要求5mg/L,实质上在讨论什么呢?实质在讨论如何去除水中包括的下列物质:

  生化池中的微生物,微生物代谢物,微生物残骸,泥沙,胶体,化学除磷产生的絮体繁花,聚丙烯酰胺产生的粘性物质,这些物质的平均粒径均小于10微米。

  3.1 反洗水量大,一般为产水量的10%左右,这些反洗水不能排到污泥浓缩池,排到工艺前段则造成来系统来水不稳定,影响到后面的生化工艺。

  3.2 反洗能耗高导致加大了运行费用,例如每天10万立方城镇污水厂深床滤池,每小时流量4200 m/h,需要滤池面积为420平米,装填石英砂滤料756立方,按照容重2T /m计算,总计为1512吨。按照标准的砂滤池反洗强度(14L/㎡.s),设置10个滤池,每个滤池面积42平米计算,需要提供2000 m/h反洗泵供水,这需要55KW的反洗泵四台,以每个滤池每天反洗一次,每次0.5小时计算,每天反洗耗电耗约1000度。

  3.3除此以外还有可能产生滤料板结和过滤精度不稳定的现象,每个反洗周期前段时间悬浮物不稳定,后段时间则流量下降。因为胶体粒子小于10微米,由图可见,采用砂滤工艺比较吃力,因此,深床滤池可以用但是不好用,不理想。

  4.1超滤在精度方面具有绝对优势,精准选用微滤膜也可以满足要求,因此实际上大多数现场应用的是微滤精度的膜组件,由于外观一样,因此很多人习惯称之为超滤膜,这不影响到本文实质问题的讨论。多年来超滤膜在污水处理得到越来越广泛的应用,但是其技术瓶颈限制了大规模推广。

  4.2 流量衰减,平均每年下降15---20%,每34年需要更换膜组件,规模较小的污水厂问题不明显,但是每天数万吨,十万吨,数十万吨规模,则流量衰减问题用户难以接受。

  4.3 运行管理复杂,运行中需要反洗,药剂清洗和离线清洗,需要加盖厂房,北方需要厂房保温供暖,这些都加大了投资和运行费用。

  4.4 超滤膜可以保证出水品质,即使流量衰减,但是出水仍可以稳定达到1mg/L,

  这本来是优点,但是用在污水处理达到5mg/L这个指标上,反而成了缺点,主要原因是:污水处理的原则是够用为好,达标即可,不是越高越好,因为受到运行费用的限制,既然是要求达到5mg/L,那就没有必要达到1mg/L,即使为了保险选择留有余地,达到4mg/L也足可以了,进一步提高指标会消耗更高能量和费用,但是膜过滤精度取决于过滤孔径规格大小,成品膜组件的孔径是固定的不能调整,因此用在这个工艺环节中,还是可以用,但是不理想。

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