20000t每天DF反硝化深床濾池設(shè)計規(guī)劃45頁

1、20000t/d（DF）反硝化深床濾池技 術(shù) 方 案2016 年 12 月目 錄1、反硝化深床濾池簡介41.1、反硝化深床濾池工藝說明41.2、反硝化濾池具有獨特的工藝特點51.3、反硝化深床濾池系統(tǒng)介紹62、反硝化深床濾池過濾機理72.1、截留機理82.2、吸附機理82.3、脫附機理82.4、反硝化脫氮機理82.5、化學除磷的原理92.6、化學除磷藥劑93、反硝化深床濾池技術(shù)優(yōu)勢103.1、氣水分布濾磚103.1.1技術(shù)特征103.1.2最合理的水力分配113.1.3精益求精的細節(jié)設(shè)計113.1.4最徹底的清洗效果113.1.5最簡便的安裝方式123.2、結(jié)構(gòu)簡便的反洗空氣管道系統(tǒng)123.3

2、、碳源投加控制133.3.1液位控制133.3.2氮氣釋放工藝133.3.3濾料及承托層選擇143.3.4氣/水反沖洗工藝154、DF反硝化深度濾池工程設(shè)計164.1、設(shè)計規(guī)模164.2、設(shè)計水質(zhì)164.3、反硝化深床濾池處理工藝174.4、工藝路線174.5、深床濾池系統(tǒng)設(shè)計174.5.1 DF反硝化深床濾池構(gòu)筑物194.5.2反硝化濾池主要設(shè)備204.5.3鼓風機224.5.4碳源儲存及投加系統(tǒng)224.5.5除磷絮凝劑投加裝置234.5.6儀表235、DF反硝化深床濾池供貨清單236、總結(jié)、運行費用及建議276.1、總結(jié)276.2、運行費用277、DF反硝化深床濾池安裝、操作和維護手冊29

3、7.1、DF反硝化深床濾池組裝和安裝指南297.1.1 濾池準備說明297.1.2 濾磚出水端組件317.1.3 濾磚安裝技術(shù)要點337.2、測試367.2.1 準備測試367.2.2 水力（清水）測試367.3、濾池反沖洗操作387.3.1 概要387.3.2 建議的反沖洗操作程序397.4、系統(tǒng)調(diào)試427.5、維護447.6、質(zhì)保、服務(wù)、零件448、DF反硝化深床濾池設(shè)備投資報價清單45附件、設(shè)計附圖491、反硝化深床濾池簡介1.1、反硝化深床濾池工藝說明反硝化深床濾池屬于污水處理中深度處理過濾工藝的一種處理工藝，20世紀70年代最早起源于美國。該處理工藝功能集中，運行靈活，可以同時起到物

4、理過濾截留SS（懸浮物）、化學微絮凝除TP（總磷）、生物反硝化去除TN（總氮）的作用。反硝化濾池采用特殊規(guī)格及形狀的石英砂作為反硝化生物的掛膜介質(zhì)，同時深床又是硝酸氮(NO3-N)及懸浮物極好的去除構(gòu)筑物。24 毫米介質(zhì)的比表面積較大。1.80m深介質(zhì)的濾床足以避免竄流或穿透現(xiàn)象,即使前段處理工藝發(fā)生污泥膨脹或異常情況也可減少濾床水力穿透現(xiàn)象發(fā)生。介質(zhì)有較好的懸浮物截留功效，在反沖洗周期區(qū)間，每m2 過濾面積能保證截留7.3kg的固體懸浮物。固體物負荷高的特性大大延長了濾池過濾周期，減少了反沖洗次數(shù)，并能輕松應(yīng)對峰值流量或處理廠污泥膨脹等異常情況。懸浮物不斷的被截留會增加水頭損失，因此需要反沖

5、洗來去除截留的固體物。由于固體物負荷高、床體深，因此需要較高強度的反沖洗。濾池采用氣、水協(xié)同進行反沖洗。反沖洗污水一般返回到前段處理單元。去除TN：利用適量優(yōu)質(zhì)碳源，附著生長在石英砂表面上的反硝化細菌把NOx-N轉(zhuǎn)換成N2完成脫氮反應(yīng)過程，作為后置反硝化濾池的世界發(fā)明者，經(jīng)過多個工程經(jīng)驗和數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)表明，在前端硝化反應(yīng)較完全的情況下，反硝化深床濾池的技術(shù)可穩(wěn)定做到出水TN10mg/l。在反硝化過程中，由于硝酸氮不斷被還原為氮氣，深床濾池中會逐漸集聚大量的氮氣，一方面這些氣體會使污水繞竄介質(zhì)之間，這樣增強了微生物與水流的接觸，同時也提高了過濾效率。但是當池體內(nèi)積聚過多的氮氣氣泡時，則會造成水

6、頭損失，這時就必須采用DF反硝化深床濾池技術(shù)驅(qū)散氮氣，恢復(fù)水頭，每次持續(xù) 2分鐘左右，此過程為反硝化深床濾池的獨特技術(shù)，其它脫氮濾池無此功能。去除SS：通常每毫克SS中含BOD5：0.40.5毫克，因此在去除固體懸浮物的同時，同時也降低了出水中的 BOD5。另外，出水中固體懸浮物含有氮、磷及其他重金屬物質(zhì)，去除固體懸浮物通常能降低部分上述雜質(zhì)，配合適當?shù)幕瘜W處理， 能使出水總磷穩(wěn)定降至0.5mg/l以下。反硝化濾池能輕松滿足SS不大于8mg/l（通常SS 5mg/l左右）的要求。去除TP：微絮凝直接過濾除磷，世界上應(yīng)用微絮凝直接過濾技術(shù)歷史最長和最成熟的即是我公司的深床濾池技術(shù)，是省去沉淀過程

7、而將混凝反應(yīng)與過濾過程在濾池內(nèi)同步完成的一種接觸絮凝過濾工藝技術(shù)。微絮凝過濾充分體現(xiàn)了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。它實際是在混凝、過濾作用機理深入研究的基礎(chǔ)上，將混凝與過濾過程有機集成一體，形成了當今水處理的高新技術(shù)系統(tǒng)。在污水深度處理方面具有較高的推廣價值。這種直接過濾技術(shù)用于污水深度處理一般是指在二沉池后投加混凝劑，經(jīng)機械混合后直接進入濾池，不僅可以進一步降低 CODcr 和 BOD5，而且可以穩(wěn)定保證SS、TP達標，不僅可簡化污水廠處理流程，降低投資費用，減少運行費用，而且還可延長過濾周期，提高產(chǎn)水量及出水水質(zhì)。通常深床濾池的組成部件如下所述： 池體構(gòu)筑物：鋼筋混凝土或鋼制結(jié)構(gòu)，通常

8、為長方形。 氣水分布系統(tǒng)：采用“T”型氣水分布塊濾磚技術(shù)，反沖洗不銹鋼主、支氣 管；淘汰了長柄濾頭和濾板。無易損易耗件。 過濾介質(zhì)：石英砂濾料，濾床高度約1.8m，有效粒徑24mm，均勻系數(shù)：1.4，球形度不小于0.8，莫氏硬度：6-7，比重：大于或等于2.6g/cm3，酸溶度：不超過3%。 濾料承托層：總厚約500mm，鵝卵石五種級配分布。 反沖洗水泵：反沖洗時由位于清水池的潛水離心泵泵送至濾池池底，強力反向沖洗。 反沖洗鼓風機：采用羅茨鼓風機，反沖洗時進行空氣搓洗。 濾池自控閥門：氣動和電動蝶閥。 濾池堰板：FRP濾池堰板。 濾池主控柜：PLC 可編程控制器，人機對話多界面顯示屏，可提供中

9、央控制系統(tǒng)或 SCADA 系統(tǒng)的輸出； 加藥系統(tǒng)：用于化學除磷的藥劑投加以及反硝化脫氮時的碳源投加，由設(shè)計院配套設(shè)計。 濾池儀表：濾池進水流量計，反沖洗流量計，液位開關(guān)等，由設(shè)計院統(tǒng)一設(shè)計。1.2、反硝化濾池具有獨特的工藝特點（1）該濾池粗濾料、深濾床對系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、高效運行提供了基礎(chǔ)保證。（2）專有的氣水聯(lián)合反沖冼裝置、布氣裝置、操作工藝等系統(tǒng)集成技術(shù)有效解決直接過濾、生物濾池生物膜脫落堵塞濾池的問題。（3）反硝化深床濾池持續(xù)運行，在去除NO3-N的同時產(chǎn)生氮氣形成“氣堵”。再繼續(xù)運行，過濾阻力損失持續(xù)增加, 甚至發(fā)生過濾短流, 惡化出水水質(zhì)。專有的驅(qū)除氮氣技術(shù)、即釋氮循環(huán)技術(shù)，有效解決水

10、過濾工藝常見的“氣堵”堵塞問題，特別適用于生物反硝化工藝最終產(chǎn)物一氮氣吹脫的工藝特點。（4）完整性、集成化自動化裝置與技術(shù)、在線監(jiān)測儀器、計算機程序控制, 可以保證整體工藝長期、穩(wěn)定、可靠地連續(xù)運行、氣水反沖、驅(qū)除氮氣等操作, 有效解決人工操作幾乎無法完成的工藝過程控制問題。1.3、反硝化深床濾池系統(tǒng)介紹A. 濾料硬硅質(zhì)砂，圓形尺寸范圍1.7-3.3mm；圖 2-3：過濾介質(zhì)：石英砂B. 礫層圓形硬硅質(zhì)砂尺寸范圍3-19mm；C. 濾磚雙重平行側(cè)向濾磚，提供超強的反沖洗氣水分配性能；D. 進氣管當需要進氣管配置時，不銹鋼的進氣管能夠提供均勻的反沖洗氣分配；E. 堰板使濾池與反沖洗水槽分開，為進

11、水和反沖洗出水的均勻分配提供條件F. 控制系統(tǒng)PLC控制器是專為控制濾池的各種設(shè)備而開發(fā)的；G. 閥門自動和手動的閥門控制水和空氣的進出；H. 碳源存儲和供給系統(tǒng)通常設(shè)計為甲醇、乙酸、乙酸鈉等，根據(jù)進入濾池的硝酸氮量來控制碳源投加量；I. 反沖洗泵為濾池濾料的反沖洗和氮氣釋放系統(tǒng)反沖洗水；J. 反沖洗羅茨風機為濾池濾料提供反沖洗空氣；K. 其他如現(xiàn)場儀表（電磁流量計、硝酸鹽分析儀、溶解氧分析儀、超聲波液位計等）、管道、閥門、驅(qū)氮系統(tǒng)、空壓機系統(tǒng)。2、反硝化深床濾池過濾機理反硝化深床濾池為重力流濾池，采用粗石英砂濾料，在濾池運行過程中實現(xiàn)以下三個功能： 懸浮物（SS）的過濾去除能力； 硝態(tài)氮（N

12、O3-N）的生物反硝化脫氮能力； 絮凝后的非溶解性磷（PO43-鹽磷）的去除能力。并且整個濾池的進水、出水、反沖氣洗、氣水連沖、驅(qū)氮都為自動化控制。在反硝化深床濾池運行的整個過程中有截留、吸附、脫附三個過程。2.1、截留機理兩種基本類型：機械過濾：其截留所有大于濾料或由已經(jīng)沉積的顆粒物集團而形成的濾料的篩孔尺寸的顆粒物。濾料的篩孔越小，此現(xiàn)象越明顯：其在由較粗濾料構(gòu)成的濾床中作用較小，但在通過細篩孔介質(zhì)的過濾中的作用較為重要。在濾料上沉積：懸浮顆粒物隨著液體流動；它可能穿過濾料而不被截留，這與其粒徑和孔徑的相對大小有關(guān)。無論如何，多種現(xiàn)象可以改變其行并使其與濾料接觸。2.2、吸附機理顆粒物在濾

13、料表面的吸附作用在低濾速時得到加強，其原因為物理作用力（擠壓、內(nèi)聚力）及主要為吸力的吸附力。2.3、脫附機理作為上述機理的結(jié)果，被已經(jīng)沉積的顆粒物包裹著的濾料表面之間的間隙變小。流速升高，濾層阻力升高。被截留的沉積物可能脫附并被帶到濾料的深層。在濾層失效之前，需要對濾池進行有效的反沖洗，恢復(fù)濾層的過濾性能。反硝化深床濾池配有卓越的反沖洗配水配氣系統(tǒng)，特有的二次配水配氣系統(tǒng)，緊密分布的孔口，無反沖洗死角，大大提高反沖洗效率，提高濾池運行周期，降低濾池反沖洗運行費用。2.4、反硝化脫氮機理反硝化深床濾池濾料層在缺氧環(huán)境下運行，在濾料表面附著生長大量的反硝化生物菌群，二級生化處理出水通過重力流通過濾

14、料層，污水中的硝酸鹽（NO3-）或亞硝酸鹽（NO2-）被吸附于濾料載體生物膜的吸附、還原成氮氣（N2）從污水中釋放出來，從而實現(xiàn)污水的反硝化脫氮過程，顆粒濾料同時具有截留懸浮物的作用。反硝化菌是一類化能異養(yǎng)兼性缺氧型微生物，其反應(yīng)在缺氧的條件下進行。反應(yīng)過程中反硝化菌還原硝基氮需利用有機物（如甲醇）做為電子供體，污水廠的三級處理反硝化濾池，濾池進水的碳源（BOD5）已經(jīng)比較低，為保障反硝化生物菌群的正常生物活性，需要適當?shù)奶荚矗ㄈ缂状迹?。濾池作為污水廠污水深度處理的保障性工藝，如果碳源投加過量，則引起污水廠出水BOD5超標，反硝化濾池特有“進水流量信號+進水溶解氧濃度信號+進水硝基氮濃度信號+

15、出水硝基氮濃度信號”的碳源投加機制，能精確的控制碳源投加量，能做到經(jīng)濟節(jié)能穩(wěn)定的運行。反硝化過程中，有機物作為電子供體提供能量并得到氧化降解，利用硝酸鹽中的氮做電子受體，使得硝態(tài)氮還原成氮氣，其反應(yīng)式如下：NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO30.056C5H7NO2+0.47N2+1.68H2O+HCO3-NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO30.04C5H7NO2+0.48N2+1.23H2O+HCO3-由上述反應(yīng)可知，反硝化反應(yīng)中每還原1gNO3-需消耗2.47g的甲醇，每還原1gNO2-需消耗1.53g的甲醇。2.5、化學除磷的原理化學除磷是通過“微絮凝過濾”來完成

16、的。通過向污水中投加無機金屬鹽藥劑與污水中溶解性的鹽類，與磷酸鹽混合后，形成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì)，反應(yīng)方程舉例如下式。Al3+PO43-AlPO4 pH=67Fe3+PO43-FePO4 pH=55.5“微絮凝過濾”除磷可以簡單地理解為：水中溶解狀的磷（離子狀態(tài)），通過投加除磷絮凝劑轉(zhuǎn)換為非溶解、顆粒狀形式的過程，再通過過濾，以懸浮物的形式將磷去除掉。2.6、化學除磷藥劑為了生成非溶解性的磷酸鹽化合物，用于化學除磷的化學藥劑主要是Fe3+鹽、Al3+鹽和氫氧化鈣。考慮到鐵鹽過量投加引起色度增高、影響紫外消毒系統(tǒng)的紫外透射率UVT，且化學污泥產(chǎn)泥量較大，氫氧化鈣投加量大，污泥產(chǎn)量大等原因，本方

17、案推薦使用鋁鹽作為除磷絮凝劑。表2.1 污水化學除磷中常用的鋁鹽名稱分子式有效成分(Al2O3)結(jié)晶氯化鋁固體（AC）AlCl36H2O18.520%結(jié)晶硫酸鋁固體（AS）Al2(SO4)318H2O15.618.6%聚合氯化鋁固體（PAC）Al2(OH)nCl6-nm2832%聚合氯化鋁液體（PAC）Al2(OH)nCl6-nm1012%3、反硝化深床濾池技術(shù)優(yōu)勢3.1、氣水分布濾磚我公司致力于為客戶提供全套濾池系統(tǒng)，利用濾池技術(shù)和經(jīng)驗為客戶提供金牌服務(wù)，為濾池的長期運行提供保駕護航。氣水分布濾磚經(jīng)歷數(shù)次技術(shù)革新升級，鑄就濾磚最合理的水力分配特征、精益求精的細節(jié)設(shè)計、最徹底的清洗效果、更寬的

18、池體適應(yīng)性、最經(jīng)濟的配水渠布置、最短的安裝周期。3.1.1技術(shù)特征反硝化深床濾池采用的濾磚為具有二次配水配氣的S型濾磚，濾磚的作用為：A.提供承托礫石和砂礫的固體結(jié)構(gòu)。B.防止礫石進入配水系統(tǒng)。C.盡可能降低水力沖擊對濾池內(nèi)部構(gòu)件的損壞。D.濾出液通過濾池排出順暢。E.整個濾床區(qū)域的反沖洗氣體和水流的分配均勻，確保沖洗后濾料面平整。F.把反沖洗系統(tǒng)與生物反應(yīng)系統(tǒng)隔開，避免發(fā)生氣水分布系統(tǒng)生物堵塞。氣水分配濾磚整體采用HDPE（高密度聚乙烯）材質(zhì)，具有出色結(jié)構(gòu)強度和韌性，濾磚安裝完成后20年運行免維護。氣水分布濾磚技術(shù)特征詳見表2.1。表3.1氣水分布濾磚技術(shù)特征表序號項目特征優(yōu)勢1濾磚結(jié)構(gòu)濾磚

19、為雙層配水系統(tǒng)一級分配腔（中央三角腔）二級補償腔（兩側(cè)平行的三角腔）反沖洗水強度均勻無盲區(qū)2濾磚特殊設(shè)計濾磚上部回水槽補償腔空氣導流板反洗空氣強度均勻性控制3濾磚尺寸濾磚高度約200300 mm節(jié)省池高，降低土建成本4濾磚材質(zhì)HDPE （高密度聚乙烯）20年壽命免維護每塊濾磚能同時完成反沖洗配水配氣性能，濾磚帶自動補償功能，做到更均勻的配水配氣性能。濾磚為雙層配水配氣系統(tǒng)：一級分配腔，二級補償腔。通過一次配水腔后的反沖洗水在二次配水腔內(nèi)根據(jù)壓力差產(chǎn)生逆向補償，從而使得整個濾池過濾面積上最終的整體反沖洗水、氣壓力均勻。濾磚內(nèi)部二次配水設(shè)計確保反沖洗水和氣體在整個濾池反沖洗氣水分配系統(tǒng)的每一個擴散

20、孔處均勻分布。在一塊濾磚內(nèi)同時完成氣水均勻分配，不存在配水配氣盲區(qū)，反沖洗無死區(qū)。3.1.2最合理的水力分配傳統(tǒng)快濾池和V型濾池采用的濾頭/濾板配水系統(tǒng)、依靠流體反射配水配氣濾磚均為單層配水系統(tǒng)。單層配水系統(tǒng)，存在固有的反沖強度梯度，反沖強度分布的不均勻且存在反洗沖洗盲區(qū)，反沖洗效果不好。領(lǐng)先的二次配水設(shè)計確保了水和氣體在更長的濾磚長度上的每一個擴散孔處均勻分布。在 “S型”濾磚中，反沖水由一級分配腔進入濾磚，因為在距反沖洗進口最遠的地方有更多的水和氣從開孔處流出，導致一次配水腔配氣配水不均勻。一次配水腔流出的不平衡水流在二次配水腔產(chǎn)生逆向水流，從而形成補償使得沿濾磚長度方向上最終的整體壓力均

21、勻。為濾床反沖洗提供非常均勻平穩(wěn)無盲區(qū)的反沖洗水，提高反沖洗效率，延長濾池運行周期。圖3.1 S型濾磚配水效果均勻平穩(wěn)3.1.3精益求精的細節(jié)設(shè)計通過濾磚的上流的氣體能夠在濾磚中產(chǎn)生一個低壓帶，某些孔口會形成缺水現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)反向水流。我公司為S型技術(shù)的濾磚設(shè)計了一種回水槽，以確保穩(wěn)定的和持續(xù)的水流可以從上部的孔口流出?；厮墼O(shè)計用于從新回到濾磚的水流可以補償?shù)蛪簠^(qū)域。濾磚性能得到的顯著的改進，從而達到了更好的處理效果，特別在雙側(cè)面設(shè)計中尤為明顯。補償腔空氣導流板則是為保障整排濾磚配氣均勻型所精心設(shè)計，追求濾磚配氣的最佳效果。3.1.4最徹底的清洗效果傳統(tǒng)的濾板/濾頭配水配氣系統(tǒng)和依靠流體反射

22、配水配氣濾磚系統(tǒng)在配水配氣系統(tǒng)上方存在反反沖洗盲區(qū)，這將意味著反沖洗氣、水不能夠?qū)V料起到有效的反沖洗。在長期運行中，承托層/濾料中會堆積大量的污泥，增大水頭損失，縮短過濾周期，存在承托層擾動隱患。我公司的S型濾磚都以近距離地彼此隔離（240個孔口/m2），不阻塞孔口為特點，從而使得氣體和反洗水得到均勻無盲區(qū)的分布。把過濾系統(tǒng)的無障礙運行作為目標，從而使過濾介質(zhì)達到更好的清潔效果。圖3.2 濾頭和一段式濾磚配水配氣效果圖3.3 S型濾磚配水配氣效果3.1.5最簡便的安裝方式S單塊濾磚約10kg，采用承插口和密封圈的連接方式。針對不同的項目設(shè)計，加工出廠后的濾磚在現(xiàn)場不需要做任何調(diào)整，只需要通過

23、專用工具快速的完成濾磚的組裝，濾磚的池內(nèi)鋪設(shè)類似于居民家中鋪地面磚一樣便利。由于配水配氣濾磚的高度僅約0.3m，大量節(jié)省了土建池體高度；且池體內(nèi)部不需要任何預(yù)埋件，不需要任何濾粱，濾柱等，池體結(jié)構(gòu)簡單；濾磚安裝時，池底先鋪設(shè)C30 混凝土找平，再鋪設(shè)濾磚，底部混凝土初步凝固后，相鄰濾磚以及與池壁的縫隙內(nèi)需要灌注C30 混凝土，使得整個氣水分配系統(tǒng)與池底成為一個整體，堅固耐用。由于濾磚安裝是土建完成后池底邊鋪設(shè)混凝土邊安裝，因此對池底土建精度要求較低。大大的降低了土建施工的費用和配水配氣系統(tǒng)的安裝成本。3.2、結(jié)構(gòu)簡便的反洗空氣管道系統(tǒng)反硝化深床濾池反沖洗空氣管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝非常方便，反硝

24、化深床濾池每格池子只有一根不銹鋼配氣管，配氣主管伸出若干根配氣支管，配氣支管深入到每排濾磚的一級分配腔，提供一排濾磚面積濾料反洗所需氣量，通過濾磚來均勻地分配到池子內(nèi)部，反硝化深床濾池配氣管的安裝非常方便，現(xiàn)場通過法蘭與濾池反沖洗空氣主管道連接，每格濾池的配氣主管采用不銹鋼支架固定在配水渠內(nèi)，濾池池底不再需要任何配氣管及不銹鋼固定支架。為防止焊渣等雜質(zhì)進入空氣管，堵塞濾磚，反沖洗空氣管在工廠內(nèi)即完成焊接，出廠前通過質(zhì)量檢測。3.3、碳源投加控制深床濾池作為作為后置式反硝化濾池，進水有機物含量很低，反硝化濾池需要投加碳源，碳源的投加精確直接影響運行費用和反硝化濾池脫氮效果。碳源的過量投加不僅僅造

25、成運行成本過高，且有出水COD、BOD升高的風險，而當碳源投加量不足的時候，反硝化脫氮反應(yīng)受到影響，出水硝態(tài)氮又不達標。因此碳源的精確投加對于后置式反硝化濾池尤為重要。碳源的投加量除了與進、出水硝基氮濃度有關(guān)，還與反硝化濾池進水溶解氧濃度有關(guān)。較高跌水引起進水溶解氧升高，需要消耗額外的碳源。本公司設(shè)計采用恒水位運行控制，能夠有效控制濾池進水溶解氧的增加。碳源投加系統(tǒng)，采用前饋+后饋形式控制，精確投加碳源，出水水質(zhì)有保證。濾池能夠?qū)崿F(xiàn)基于需去除的硝態(tài)氮的負荷量來控制碳源的投加量，即系統(tǒng)自動獲取濾池的進水流量，結(jié)合濾池的進、出水硝酸鹽濃度，溶解氧DO濃度，通過碳源投加現(xiàn)場控制柜內(nèi)置軟件的計算，結(jié)合

26、硝態(tài)氮出水后反饋機制，定期小比例的修正碳源投加值，發(fā)出指令控制加藥泵的碳源投加量，避免碳源投加過量和不足。3.3.1液位控制反硝化深床濾池可以采用變水位控制和恒水位控制，恒水位控制較變水位控制設(shè)備和儀表投資稍高一點，而變水位控制濾池的土建池高稍高一些，對于污水反硝化深床濾池而言，反硝化深床濾池推薦采用恒液位控制，主要原因還是避免濾池進水過高的跌水造成溶解氧的增加，濾池溶解氧的增加意味著更多的碳源消耗并降低有效的缺氧狀態(tài)下的濾層厚度，影響出水水質(zhì)。3.3.2氮氣釋放工藝隨著反硝化過程的進行，污水中的硝酸鹽在微生物作用下，反硝化生產(chǎn)氮氣，氮氣逐漸累積在濾料層中，減小過濾后水通過濾層的空隙，造成濾池

27、水頭損失增加。針對僅由于氮氣積累造成的過濾水頭增加，可通過單獨的水反沖釋放濾層中積累的氣體，減小濾池運行中的水頭損失，保障濾池過濾濾速。本項目氮氣釋放的周期約為3h，可以通過在線儀表監(jiān)測進水流量及硝酸鹽量，PLC系統(tǒng)自動計算濾層需要做氮氣釋放的周期，也可以通過運行經(jīng)驗在上位機上直接設(shè)置氮氣釋放周期。氮氣釋放工藝操作流程：關(guān)閉進水閥、關(guān)閉出水閥，啟動反沖洗水泵，打開反沖洗進水閥門，大約反沖洗2分鐘，逆向的水流將積累在濾層中的氮氣釋放到大氣中，恢復(fù)濾池運行，氮氣釋放周期通過進水質(zhì)、水量自動換算氮氣釋放周期和液位趨勢聯(lián)合控制。Leopold反硝化深床濾池在氮氣釋放過程中不排放廢水。3.3.3濾料及承

28、托層選擇濾料是濾池過濾和反硝化的實際載體，直接影響濾池出水效果，我公司通過大量的項目和試驗數(shù)據(jù)積累得出適合于DF反硝化深床濾池的濾料。對于常規(guī)污水深度處理我們采用如下規(guī)格濾料，針對特殊進水水質(zhì)，我們會對濾料的深度及規(guī)格做相應(yīng)的調(diào)整。濾料采用高品度硅砂，至少95含硅石量。承托層采用天然鵝卵石。表3-2 濾料技術(shù)規(guī)格表序號項目規(guī)格參數(shù)備注1有效粒徑2.04.0mm2比重2.6 g/cm33堆積比重1.76 g/cm34均勻系數(shù)1.35( K60 )5莫氏硬度66酸溶度3%7球形度0.8表3-3 承托層技術(shù)規(guī)格表序號規(guī)格參數(shù)厚度位置18.0mm4.0mm100mm頂層216.0mm8.0mm150m

29、m中間層325.0mm16.0mm200mm底層453.3.4氣/水反沖洗工藝A. 關(guān)閉進水閥，降低液位-關(guān)閉出水閥B. 打開反洗排水閥C. 確認風機排空閥打開狀態(tài)，啟動反洗羅茨風機D. 打開反沖洗進氣閥，關(guān)閉風機排空閥，空氣反沖洗大約2分鐘E. 啟動反沖洗水泵，打開反沖洗進水閥，氣/水同時反沖洗大約10分鐘F. 打開風機排空閥-關(guān)閉羅茨風機，關(guān)閉反沖洗進氣閥G. 繼續(xù)水單獨反沖大約5分鐘，脫除濾池內(nèi)的殘留空氣以及殘留的反洗廢水H. 關(guān)閉反沖洗進水閥和反沖水泵I. 關(guān)閉反洗排水閥，打開進水閥和出水閥，濾池恢復(fù)運行J. 濾池需定期反沖洗，反沖洗模擬人的搓手模式，大量強有力的空氣使濾料相互搓擦，使

30、截留的 SS 全部清洗出池，沖洗用水一般為總量的1-3。濾池運行如下圖所示：圖 2-4：氣洗圖 2-5：氣水同時反沖圖 2-6：水洗圖 2-7：過濾4、DF反硝化深度濾池工程設(shè)計4.1、設(shè)計規(guī)模本擴建工程設(shè)深床濾池1座，設(shè)計處理規(guī)模20000m3/d，變化系數(shù)Kz=1.2；設(shè)計進水流量Qave835m3/h，設(shè)計峰值流量Qmax=1000m3/h。4.2、設(shè)計水質(zhì)本擴建工程深度處理工藝單元擬采用反硝化深床濾池，通過反硝化過濾進一步去除水中NO3-N、SS、TP等污染物，設(shè)計進出水水質(zhì)滿足表4-1要求表4-1 深床濾池進、出水水質(zhì)項目單位進水水質(zhì)出水指標SSmg/L2010TNmg/L2210N

31、O3-Nmg/L1510NH3-Nmg/L55TPmg/L1.00.5CODcrmg/L5050BOD5mg/L1010水溫12/注：(1) 濾池出水水質(zhì)為日平均值，取樣方法必須滿足GB18918-2002中的要求；(2) 深床濾池進水取樣點為總配水渠，出水取樣在深床濾池產(chǎn)水池中等深度采集，取樣的頻率、時間應(yīng)得到雙方認可；(3) 濾池通過絮凝過濾去除非溶解狀態(tài)的磷，溶解狀態(tài)的磷需要在濾池進水投加PAC；4.3、反硝化深床濾池處理工藝混合池曝氣風機反硝化深床濾池碳源廢水池反硝化深床濾池工藝流程圖清水池出水進水入污水井反沖洗排水氣反沖洗反沖洗水反沖洗泵污水空氣廢水4.4、工藝路線污水廠消毒采用加氯

32、消毒工藝，出水提標改造到一級 A 標準。通過上述遠期進出水水質(zhì)設(shè)計要求可以看出，TN 去除量最大可達10mg/L統(tǒng)的濾布濾池、纖維束濾池和均質(zhì)濾料濾池均不能滿足設(shè)計需要。我公司深床反硝化濾池可同步滿足去除 TN、SS，并在去除SS過程中同步去除一部分CODcr和BOD5。可以穩(wěn)定達到一級 A 標準。該濾池反硝化功能啟動迅速，反硝化效果優(yōu)異。4.5、深床濾池系統(tǒng)設(shè)計按2萬噸/天污水處理量考慮，DF反硝化深床濾池設(shè)計4格，濾池單排布置，配套設(shè)置清水池和廢水池。清水池用于儲存一定量的清水，保持濾池反沖洗和驅(qū)除氮氣所需要的一定凈水的體積；廢水池用于收集DF反硝化深床濾池反沖洗的排水。配有1套反沖洗系統(tǒng)

33、，含反沖洗水泵、反沖洗風機和反沖洗廢水排放泵等。本工程DF反硝化深床濾池平面布置總尺寸 LB=24.9018.55m。濾池深6.2m。水頭損失：濾池反沖洗水頭損失 2.0m-2.5m。A、水力負荷處理水量4格濾池運行3格濾池運行Qave=833 m3/h5.67m/h7.57m/hQmax=1000 m3/h6.80m/h9.09m/h硝態(tài)氮去除負荷1.0kg/m3/d注： 4格濾池運行為有1格濾池進行反沖洗時其他濾池的濾速。B、反沖洗強度設(shè)計水反沖強度（推薦）：15.0 m3/m2h空氣反沖強度（推薦）：92.0 m3/m2h C、控制方式水頭損失：2.44m液位控制：恒液位控制反沖洗周期：

34、24h反沖洗水量：3%D、反沖洗設(shè)備反沖洗風機BK9020Q=56.35m3/minP=68.6kpaN=90kW2臺，1用1備反沖洗水泵250WQ500-10-30Q=500m3/hH=10mN=30kW2臺，1用1備E、壓縮空氣氣源DF反硝化深床濾池配套的進水閘門、過濾出水調(diào)節(jié)閥、反沖洗進水閥、反沖洗進氣閥、反沖洗排水閥均采用氣動蝶閥，壓縮空氣氣源為氣動閥門提供壓縮空氣。空壓機Q=1.0m3/minP=0.80MpaN=7.5kW2臺，1用1備配套過濾器/干燥機等壓縮空氣儲罐V=1.0m3P=1.0Mpa2臺1用1備含壓力表，放空閥，安全閥等4.5.1 DF反硝化深床濾池構(gòu)筑物A、DF反硝

35、化深床濾池功 能：去除 SS、TN 和 TP。類 型：半地下式矩形鋼筋砼構(gòu)筑物數(shù) 量：4 格單池尺寸內(nèi)凈尺寸：LBH=10.53.506.2m（單格）單池過濾面積：36.75m2池 長：10.5m池 寬：3.5m濾料厚度：1850mm濾料規(guī)格：2.0-4.0 mm石英砂濾料體積：272 m3承托層高度：450mm承托層規(guī)格：粒徑 840mm天然鵝卵石B. 清水池 功 能：供深床濾池水反沖 類 型：地下式矩形鋼筋砼構(gòu)筑物 數(shù) 量： 1 座，與濾池合建有效容積：200m3。C. 反沖洗廢水池 功 能：用于深床濾池反沖洗廢水 類 型：地下式矩形鋼筋砼構(gòu)筑物 數(shù) 量： 1 座，與濾池合建有效容積：15

36、0m3。4.5.2反硝化濾池主要設(shè)備A.進水系統(tǒng)每格濾池設(shè)置 4 套進水堰板；均為 304 不銹鋼材質(zhì) B. 布水布氣系統(tǒng) 設(shè)備類型：進水管、進氣管及DF反硝化深床濾池中各種氣管、底部布氣方管均采用 304 不銹鋼材質(zhì) 面 積：每格36.75m2，總共147.0m2 C. 濾料介質(zhì) 設(shè)備類型：石英砂，粒徑2-4mm，濾床深度1.85m 數(shù) 量：490噸D. 支撐介質(zhì) 設(shè)備類型：天然鵝卵石，粒徑 840mm，支撐層深度0.45m 數(shù) 量：120噸 E. 反沖洗水泵 設(shè)備類型：潛水離心泵 數(shù) 量：2臺，1用1備設(shè)計參數(shù)：流量 Q=500m3/h揚 程：H=10m功 率：30KW/臺F. 反沖洗廢水

37、排放泵 設(shè)備類型：潛水離心泵數(shù) 量：2臺，1用1備 設(shè)計參數(shù)：流量 Q=150m3/h揚 程：H=10m（暫定，由設(shè)計院根據(jù)管路布置最終確定）功 率：7.5KW/臺G. 潛水攪拌機型 號：QJB2.2/8-320/3-740C數(shù) 量：2臺功 率：2.2KWH. 氣動控制閘/閥數(shù) 量：共21 個 其中500500 氣動進水閘門4個DN400 氣動出水蝶閥4個DN250 氣動反沖洗進水蝶閥4個DN450 氣動反沖洗出水蝶閥4個DN250 氣動反沖洗氣閥4個DN250 氣動反沖洗水量調(diào)節(jié)閥1個I. 電動控制閥DN150 電動蝶閥 2 個（用于羅茨鼓風機泄壓閥）。G. 手動閥門數(shù) 量：共 17 個 D

38、N250 反沖洗水泵止回閥 2 個，DN150 廢水泵止回閥 2 個，DN250 反沖洗風機檢修閥 2 個，DN250 反沖洗水泵檢修閥 2 個，DN150 廢水泵止回閥 2個，DN150 放空閥 4個。H. 自動排氣閥數(shù) 量： DN50 排氣閥 1 個I. 自動控制柜 數(shù) 量：1 套。 濾池配套 1 個主控柜，為美國AB或 Siemens 品牌，防護等級 IP55，含 PLC 及HMI人機界面。主控柜用于控制2臺反沖洗風機、2臺反沖洗水泵、2臺廢水泵、所有自動控制閥門和碳源投加計量泵。為降低碳源投加費用，需精確控制碳源投加量，含儀表控制系統(tǒng)一套。4.5.3鼓風機鼓風機房安裝反沖洗鼓風機。為保

39、證鼓風機正常操作，減少噪音，設(shè)置空氣除塵裝置和消聲裝置。配套設(shè)備包括過濾器、消音設(shè)備、閥門及控制系統(tǒng)。鼓風機外加隔聲罩和放空消音器，使噪音降低至 90dB 以下。鼓風機（用于反硝化濾池反沖洗）設(shè)備類型：羅茨鼓風機數(shù) 量：2臺，1用 1 備 單臺風量：Q=56.35m3/min單臺風壓：H=68.6kPa功 率：90KW/臺4.5.4碳源儲存及投加系統(tǒng)本工程投加碳源為甲醇或乙酸，暫定甲醇。碳源投加采用“前反饋+后反饋”機制，考慮5%的后反饋修正。碳源投加量是根據(jù)進水水質(zhì)情況適時調(diào)整的，按最不利情況考慮。本方案按去除12mg/L NO3-N計算碳源投加量。采用純度為30%液態(tài)乙酸鈉原液作為碳源，投

40、加量為至少為40mg/l（設(shè)計院可做調(diào)整），1) 主要設(shè)備A. 儲罐 設(shè)備類型：室外儲罐數(shù) 量：1 套 有效容積：15m3/套，儲存 10天用量。B. 碳源投加泵設(shè)備類型：計量泵（變頻調(diào)速、防火防爆）數(shù) 量：設(shè)置 2臺，1用1備 量 程：流量 Q=250L/h，揚程 H=40m。含安全閥、背壓閥、脈沖阻尼器、壓力表、流量矯正柱等。C. 在線稀釋系統(tǒng)配套碳源投加，3套4.5.5除磷絮凝劑投加裝置本方案按去除0.5mg/L 總磷計算混凝劑的投加量。鋁磷摩爾比采用3：1系數(shù)，PAC有效成分（氧化鋁Al2O3）按27%計算聚氯化鋁(GB15892-2003)的投加量為9.14mg/l（設(shè)計院可做調(diào)整）

41、，PAC制備裝置及投加泵可利用污水廠原有加藥裝置，投加量要滿足去除TP的要求。4.5.6儀表 1）流量計A 進水流量計數(shù) 量：電磁流量計 1個，規(guī)格由設(shè)計院確定。功 能：用于監(jiān)測進水流量，并根據(jù)水量進行反饋確定碳源投加量。 B 反沖洗水流量計數(shù) 量：DN500 電磁流量計 1 個 功 能：將流量信號反饋給氣動調(diào)節(jié)閥來控制反沖洗水強度。 2）液位開關(guān)數(shù) 量：10個其中每格濾池設(shè)置液位開關(guān) 1 個，共4個。在清水池中設(shè)置液位開關(guān) 3 個在反沖洗廢水池中設(shè)置液位開關(guān) 3 個3）其他根據(jù)需要，還需要配套鼓風機和水泵壓力表，配套鼓風機及空壓機壓力開關(guān)等。5、DF反硝化深床濾池供貨清單序號設(shè)備名稱技術(shù)規(guī)格

42、數(shù)量生產(chǎn)廠商備注1配水配氣濾磚整體型濾磚，每格濾池36.75m24套本公司HDPE2配氣管非標4套本公司SS3043O型密封圈非標4套本公司橡膠4濾磚兩頭封板非標4套本公司HDPE5安裝緊固件非標4套本公司SS3046進水弧形堰板LH=3355mm100mm；&=4mm16塊本公司SS3047石英砂濾料有效粒徑：24mm，均勻系數(shù)1.4，莫氏硬度6，比重2.6，濾料厚度1.85m490噸本公司配套石英砂8承托層有效粒徑：840mm，支撐層深度0.45m120噸本公司配套天然鵝卵石9反沖洗潛污泵250WQ500-10-30Q=500m3/h，H=10m，N=30KW2臺上海連成1用1備，用于深床

43、濾池反沖洗，配套提升裝置含導桿10反沖廢水潛污泵150WQ150-10-7.5Q=150m3/h，H=10m，N=7.5KW2臺上海連成1用1備，用于廢水調(diào)節(jié)池配套提升裝置含導桿11潛水排污泵50WQ15-8-0.75Q=10m3/h，H=10m，N=0.75KW1臺上海連成庫房備用移動式安裝12潛水攪拌器QJB2.2/8-320/3-740C320mm P=2.2 KW2臺南京藍污配套提升裝置含導桿13漿葉式攪拌機漿葉直徑D=1000mm葉輪高度3.6m，轉(zhuǎn)速57rpm，N=5.5KW2臺本公司葉輪采用不銹鋼，其余水下部件為不銹鋼14反沖洗羅茨風機BK9020Q=56.35m3/minP=6

44、8.6kPa，N=90KW2臺百事德機械1用1備，配箱式消聲罩及閥門配件15氣源系統(tǒng)15.1空壓機Q=1.0m3/min，P=0.8Mpa，N=7.5KW2臺上海復(fù)盛1用1備，配閥門配件15.2儲氣罐W=1.0m3， 1.0Mpa2個宜興精誠1用1備，配閥門配件15.3前置過濾器1.2m3/min；含塵量:1um含油量:1.0ppm2臺配套空壓機15.4冷凍式干燥機1.2m3/min；0.25kW2臺配套空壓機15.5后置過濾器1.2m3/min；含塵量:0.01um含油量:0.01ppm2臺配套空壓機16自動閥門與閘門16.1濾池進水氣動方閘板500mm500mm4個本公司濾池進水16.2濾

45、池出水氣動調(diào)節(jié)蝶閥DN450 PN=0.6MPa4個上閥五廠配氣動執(zhí)行機構(gòu)濾池出水16.3反洗進水氣動蝶閥DN250 PN=0.6MPa4個上閥五廠反洗進水16.4反洗廢水氣動蝶閥DN250 PN=0.6MPa4個上閥五廠反洗廢水16.5濾池氣洗氣動蝶閥DN250 PN=0.6MPa4個上閥五廠反洗進氣16.6電動蝶閥DN150 PN=0.6MPaN=0.37kw2個上閥五廠反洗風機出風管16.7電動蝶閥DN200 PN=0.6MPa2個上閥五廠反洗風機放空管16.8電動蝶閥DN250 PN=0.6MpaN=0.37kw2個上閥五廠反洗水泵出水管16.9電動蝶閥DN150 PN=1.0MpaN

46、=0.37kw3個上閥五廠廢水調(diào)節(jié)池提升泵出水管17手動閘、閥門17.1手動蝶閥DN150 PN=0.6MPa2個上閥五廠反洗風機出風管17.2手動閘閥DN150 PN=0.6MPa4個上閥五廠濾池放空管17.3手動閘閥DN250 PN=0.6MPa2個上閥五廠反洗水泵出水管17.4手動閘閥DN200 PN=1.0MPa2個上閥五廠廢水調(diào)節(jié)池提升泵出水管18止回閥18.1風機用蝶式止回閥DN250 PN=0.6MPa2個上閥五廠反洗風機出風管18.2微阻緩閉止回閥DN250 PN=0.6Mpa2個上閥五廠反洗水泵出水管18.3消聲止回閥DN200 PN=1.0Mpa2個上閥五廠廢水調(diào)節(jié)池提升泵

47、出水管19伸縮接頭19.1雙法蘭傳力伸縮接頭DN400 PN=0.6MPa1個無錫上通濾池超越管19.2雙法蘭傳力伸縮接頭DN400 PN=0.6Mpa4個無錫上通濾池廢水排水管19.3雙法蘭傳力伸縮接頭DN450 PN=0.6Mpa8個無錫上通濾池出水管及反沖洗水管19.4雙法蘭傳力伸縮接頭DN250 PN=0.6Mpa4個無錫上通濾池反沖風管19.5雙法蘭傳力伸縮接頭DN150 PN=0.6Mpa4個無錫上通濾池放空管19.6雙法蘭傳力伸縮接頭DN250 PN=0.6Mpa2個無錫上通反洗水泵出水管19.7柔性接頭DN150 PN=1.0Mpa2個無錫上通廢水調(diào)節(jié)池提升泵出水管19.8可曲

48、撓橡膠接頭DN300 PN=0.6MPa2個無錫上通混合池進水管19.9可曲撓橡膠接頭DN250 PN=0.6MPa2個無錫上通反洗風機出風管20藥劑投加裝置20.1乙酸鈉溶液儲罐儲量25m3，2520mm，H=3260mm1套江陰萬博自帶液位控制器，帶接點輸出20.2乙酸鈉計量泵Q=0-300L/h，H=0.6MPaP=0.75KW2臺杭州力高兩用一備，化工防腐型20.3乙酸鈉卸料泵Q=13.1 m3/h，H=12mP=1.5KW1臺江蘇亞梅化工防腐型20.4乙酸鈉在線稀釋裝置DN32, PN=0.6MPaP=0.11KW2套本公司20.5PAC計量泵Q=0-380L/h，H=0.6MPaP

49、=0.75KW3臺杭州力高兩用一備，化工防腐型20.6所有連接及安裝附件1套本公司6、總結(jié)、運行費用及建議6.1、總結(jié)1、多功能性：反硝化深床濾池一池多用，同步去除 TN、SS、TP 三個水質(zhì)指標穩(wěn)定達標，運行可靠，而其它濾池技術(shù)功能單一。2、TN 低溫時穩(wěn)定達標：根據(jù)調(diào)查現(xiàn)實運行情況，因國內(nèi)大部分污水處理廠在冬季低溫條件下反硝化不徹底，反硝化深床濾池可對 TN 的穩(wěn)定達標起到了把關(guān)作用，并可應(yīng)對遠期日益嚴格的 TN 排放標準（國家環(huán)保部已列入十二五計劃中）。我公司技術(shù)可保證 TN3mg/L。3、工藝靈活性：夏季 TN 如能達標，運行時簡單改變工藝運行條件，反硝化深床濾池可靈活轉(zhuǎn)換成深床濾池，

50、可只直接過濾SS，滿足SS穩(wěn)定達標并可小于5mg/l。4、投資成本低：因反硝化深床濾池一池多用，污水處理廠總體投資大大節(jié)省。5、運行成本少：反硝化濾池獨有的驅(qū)氮技術(shù)，保證濾池具有最小的碳源消耗和能耗。反沖洗水量小，本技術(shù)反沖洗水量一般2%，保證4%，遠小于其他類型濾池的 5%-10%，這無疑降低了反沖洗廢水的處理成本。6、反硝化深床濾池終身免維護，無易損易耗件。6.2、運行費用濾池的運行費用由兩部分組成：1、 反沖洗電費反沖洗電耗計算：濾池運行周期24h（按最不利工況計算），每天沖洗4格濾池，反沖洗歷時：氣單獨反沖洗2min +氣水聯(lián)合反沖洗10min +水單獨反沖洗5min。則氣反沖洗時間為

51、12min/每池，計48min/0.8h；水反沖洗時間為15min/每池，計60min/1h。驅(qū)氮電耗計算：驅(qū)氮周期3h，每次水反沖2min。設(shè)備名稱軸功率運行臺數(shù)用電時間電耗單價電費噸水電耗單位Kw臺h/d度/天元/度元/天元/m3反沖洗電耗反洗水泵3011.0300.7021.0反洗風機9010.8720.7050.40廢水排放電耗0反洗廢水泵7.514.0930.6750.7021.50廢水攪拌機413.9815.920.7011.15驅(qū)氮電耗0反洗水泵3011.6048.00.7033.60電耗合計-137.650.00692、反硝化脫氮，則碳源投加費用：冬季低溫進水平均TN為25mg/L，設(shè)計出水TN為15mg/L，則去除TN為10mg/l。甲醇投加比例為甲醇：NO3-N2.9:1。甲醇投加費用：C=10gTN：29g甲醇/gTN2.7元/kg甲醇0.001=0.078元/噸水。甲醇僅在冬季投加，其他三個季節(jié)僅作為深床濾池使用，那么平均到每年的甲醇投加費用為：0.0784=0.02元/噸水。即甲醇平均成本約2分錢每噸水。除磷絮凝劑投加費用：本方案按去除0.5mg/L總磷計算混凝劑的投加量。鋁磷摩爾比采用3：1系數(shù)，PAC有效成分（氧化鋁Al2O3）按10%計算。聚氯化鋁(GB15892-2003)的投加量為15mg/l。聚合氯化鋁