ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器在市政中水回用中的應(yīng)用
                          1. 王東  2.馬景輝  3.張紅麗 4.叢林
（１． 北京沃特林克環(huán)境工程有限公司， 北京 １０００２８； ２． 國家工業(yè)水處理工程技術(shù)研究中心， 天津 ３００１３１；３．中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院， 北京 １００８７２； ４．瑞典 Ｎｏｒｄｉｃ Ｗａｔｅｒ 公司， 北京 １００００６）
    ［摘要］采用 ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器對城市污水處理廠二沉池出水進行深度處理中試試驗， 運行結(jié)果表明該裝
置用于市政中水回用是可行的， 其出水水質(zhì)穩(wěn)定， 各項指標優(yōu)于《城市雜用水質(zhì)標準》２００２ 年征求意見稿的要求。并對絮凝劑的選擇和過濾器的過濾效果做了簡要分析。
   ［ 關(guān)鍵詞］ 過濾器； 連續(xù)過濾； 中水回用
   ［ 中圖分類號］ Ｘ７０３．１ ［ 文獻標識碼］ Ａ ［ 文章編號］ １００５－ ８２９Ｘ（２００６）０９－ ００５９－ ０３
      ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器是由瑞典 Ｗａｔｅｒｌｉｎｋ ＡＢ公司發(fā)明的一種先進的， 基于逆流原理的連續(xù)過濾設(shè)備。ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器至今已經(jīng)有 ２５ ａ 的歷史， 目前在*已經(jīng)有 ４０ ０００多家用戶， 在中國的應(yīng)用實例已有二十多臺。
     活性砂過濾器不同于一般的傳統(tǒng)過濾器， 它是一種微絮凝過濾器， 集混凝、澄清、過濾為一體， 無需單設(shè)混凝、澄清池， 從而大大降低了一次性投資成本， 減少了占地面積?；钚陨斑^濾器外形為圓柱型罐， 由進水管、濾液排放堰板、洗砂水排放管、布水器和放空管等組成（ 見圖 １）。進水通過位于設(shè)備底部的入流分配管進入處理系統(tǒng)， 經(jīng)砂床過濾后由頂部出口溢流出水。過濾時砂床截留的雜質(zhì)被空氣提升泵輸送到濾罐頂部的洗砂器， 通過機械摩擦作用和
紊流作用使污染物從濾砂表面分離出來， 雜質(zhì)經(jīng)洗砂水出口排出， 凈砂利用自重返回砂床。
     它不需停機反沖洗； 采用單級濾料， 無需級配，因而克服了普通砂過濾器水力分布不均和產(chǎn)生初濾液的問題； 內(nèi)部沒有可移動部件， 減少了設(shè)備的維護和維修成本。同時該過濾器無需配備反沖洗水泵及用于停機切換的電動、氣動閥門和反沖洗水罐。
                    
                               圖 １ 活性砂過濾器結(jié)構(gòu)示意
    １ 試驗裝置與方法
    １．１ 工藝流程
     本中試試驗采用的工藝流程如圖 ２。
     試驗用水采用北小河污水處理廠二沉池出水， 經(jīng)加藥后進入過濾器。過濾后出水達到《城市雜用水水質(zhì)標準》， 進入清水池回用。
                    
                                    圖 ２工藝流程
    １．２ 試驗裝置
   ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器基于逆流原理， 待處理的原水經(jīng)進水管， 通過位于過濾器底部的布水器進入過濾器。水流由下向上逆流通過濾床， 經(jīng)過濾后的過濾液在過濾器頂部聚集， 經(jīng)溢流口流出。過濾器底部被污染的濾料通過空氣提升泵被提升到過濾器頂部的洗砂器， 通過紊流作用使污染物從活性砂中分離出來， 雜質(zhì)通過清洗水出口排出， 凈砂利用自重返回砂床從而實現(xiàn)連續(xù)過濾。
      ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾克服了傳統(tǒng)快速濾池反沖洗的“水力篩分”和“初濾液”問題。與超濾膜過濾比較， 活性砂過濾器一次性投資費用低， 不需定期更換濾膜， 控制和使用成本低。此外活性砂過濾器的連續(xù)操作方式意味著反洗泵、自動反洗閥、反洗控制系統(tǒng)等附屬設(shè)備均可取消從而降低一次性投資成本，同時也意味著活動部件少， 維護、保養(yǎng)費用更低。
     １．３ 試驗方法和活性砂過濾器的主要運行參數(shù)
     ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器安裝在北小河污水處理廠內(nèi)。試驗用水為二沉池出水， ２４ｈ 連續(xù)進水， 連續(xù)出水。原水投加絮凝劑， 經(jīng)管道混合器混合后進入活性砂過濾罐。設(shè)備的運行參數(shù)： 處理水量為 ６ｍ３／ｈ， 濾速８．５ ｍ／ｈ， 空氣提砂泵壓力為 １６０ ｋＰａ， 空氣流量 １￣２ｍ３／ｈ， 清洗水流量為總進水流量的 １％￣３％。濾料為石英砂，粒徑１．２￣２．０ｍｍ。北小河二沉池出水水質(zhì)見表１。
                  
     試驗過程中， 定期采集水樣并分析其 ＣＯＤＣｒ、ＢＯＤ５、總磷、濁度、ＳＳ 等指標。各指標測試方法采用國家標準方法。
    １．４ 藥劑
     藥劑采用聚合氯化鋁（ＰＡＣ） 粉末和質(zhì)量分數(shù)為３５％的聚合氯化鐵（ＰＦＣ）溶液。使用時將 ＰＡＣ配制成質(zhì)量分數(shù)為 １０％的溶液。本試驗中， 僅對懸浮物 ＳＳ 進行了絮凝劑對比試驗， ＰＡＣ、ＰＦＣ 的投加量均為 ３０ｍｇ／Ｌ；其余指標試驗都采用 ＰＡＣ， 投加量為 ３０ｍｇ／Ｌ。
    ２ 試驗結(jié)果分析
    試驗出水水質(zhì)指標采用《城市雜用水水質(zhì)標準》（２００２ 年征求意見稿）， 試驗出水水質(zhì)見表 ２。
                  
     ２．１ ＣＯＤＣｒ 的去除
    在城市生活污水中， ＣＯＤＣｒ 主要以懸浮狀態(tài)的顆粒有機物質(zhì)和膠體狀大分子有機物質(zhì)為主?；钚陨斑^濾器對粒徑在 １ μｍ 以上的有機物有較好的截留作用， 故對 ＣＯＤ 有較好的去除效果。
     進水 ＣＯＤＣｒ 的范圍為 ２９．０￣５７．５ ｍｇ／Ｌ， 平均值為 ４３．２０ ｍｇ／Ｌ。出水 ＣＯＤＣｒ 的范圍為 １４．８６ ￣ ４９．６２ｍｇ／Ｌ， 平均值為 ２８．４３ ｍｇ／Ｌ， ＣＯＤＣｒ 去除率的范圍為１０．７９％ ￣ ６２．５７％， 平均去除率為 ３５．３６％， 見圖３和圖 ４。
                  
    ２．２ 懸浮物的去除
    進水 ＳＳ 的范圍為 ９．０ ￣ ８４．５ ｍｇ／Ｌ， 平均值為３７．２８ｍｇ／Ｌ， 出水 ＳＳ 的范圍為 １．６￣５５．５ ｍｇ／Ｌ， 平均值為 １６．８８ｍｇ／Ｌ。ＳＳ 去除率為 ２５．５４％￣９２．７３％。使用聚合氯化鋁時 ＳＳ 的平均去除率為 ４５．９７％。 投加聚合氯化鐵時 ＳＳ 的平均去除率為 ７５．１５％?？梢娋酆下然F去除 ＳＳ 的效果要好于聚合氯化鋁， 見圖 ５ 和圖 ６。
                      
    ２．３ 磷的去除
     進水總磷的范圍為 ０．８０ ～８．３９ ｍｇ／Ｌ， 平均值為３．７６ ｍｇ／Ｌ。出水總磷范圍為 ０．０１～７．５８ ｍｇ／Ｌ。總磷去除率的范圍為 １４．２９％～６５．４４％， 見圖 ７。
                    
    ２．４ ＮＨ４＋ － Ｎ 的去除
   本試驗裝置對氨氮的去除僅依靠活性砂床作為微生物載體， 通過濾料表面形成的微生物活性層去除， 作用比較有限。
   進水 ＮＨ４＋ －Ｎ 的范圍為 １６．８０ ～３９．５６ ｍｇ／Ｌ， 出＋水 ＮＨ４＋ －Ｎ的范圍為 １５．６８ ～３８．７２ ｍｇ／Ｌ。ＮＨ４＋－Ｎ的平均去除率為 ９．４３％。試驗結(jié)果見圖 ８。
                    
                          圖 ８ 進出水的氨氮以及氨氮去除率的變化曲線
    ２．５ 濁度的去除
    二沉池出水中的濁度主要源于水中的懸浮顆粒和膠體物質(zhì)。故濁度指標與懸浮物指標的關(guān)系較為緊密， 在一定程度上可以相互映證。通過在活性砂過濾器中的混凝、沉淀和過濾作用可以去除全部大于活性砂過濾精度的物質(zhì)， 取得較好的除濁效果。進水的濁度范圍為 ２．１０￣１２．８４ＮＴＵ， 平均值為 ７．４３ＮＴＵ。出水的范圍為 ０．４０￣２．４１ ＮＴＵ， 平均值為 １．１１ ＮＴＵ。去除率的平均值為 ８２．５５％。出水的濁度指標較為穩(wěn)定。
試驗結(jié)果見圖 ９。
                    
                         圖 ９ 進出水的濁度以及濁度的去除率變化曲線
    ３ 結(jié)論
   中試試驗結(jié)果表明： ＤｙｎａＳａｎｄ 活性砂過濾器對污水廠二沉池出水有較好的處理效果。該過濾器對進水水質(zhì)要求寬松， 過濾效果好， 出水水質(zhì)穩(wěn)定， 一次性投資低， 且維護和運行費用低。

來源：生意社