昆明某水质净化厂孢子转移技术出水对滤布滤池运行情况影响的试验研究

摘要：鉴于昆明地区入滇河道水质标准的提高，当地某水质净化厂进行中试试验，在孢子转移工艺后段增设过滤深度处理。通过试验数据分析，孢子转移工艺+滤布滤池组合工艺出水水质指标TP均值0.017mg/L，SS均值4mg/L，浊度均值0.3mg/L，可稳定达到TP≤0.05mg/L、浊度≤2.0NTU和SS≤5mg/L的排放标准要求。同时，在孢子聚合剂投加量不变的前提下，孢子聚焦剂在0～0.8ppm投加量范围内，对滤布滤池的运行情况、反洗效果、反洗频次和滤布使用寿命基本无影响。

关键词：孢子转移技术;滤布滤池;试验研究

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）08-00-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.045

Experimental study on the effect of spore transfer technology effluent from a water purification plant in Kunming on the operation of filter cloth filter

Yin Lei

（CorStar Environmental Equipment Shanghai Co.，Ltd.，Shanghai 200030，China）

Abstract：In view of the improvement of the water quality standard of the Dian River in Kunming， a local water purification plant conducted a pilot test and added a filtration depth treatment in the later stage of the spore transfer process. Through test data analysis， the spore transfer process + Disk filte process effluent water quality index TP average value of 0.017mg / L， SS mean value of 4mg / L， turbidity mean value of 0.3mg / L， can reach TP ≤ 0.05mg / L， turbid Emission standards of degrees ≤ 2.0 NTU and SS ≤ 5 mg / L. At the same time， under the premise that the dosage of the spore polymerization agent is unchanged， the spore focus agent is in the range of 0～0.8ppm dosage， the operation condition of the filter cloth filter， the backwashing effect， the backwash frequency and the service life of the filter cloth. Basically no effect.

Key words：Spore transfer technique;Disk filter;Experimental study

孢子轉移技术是依靠细微纳米级孢子与废水中的疏水基悬浮物，形成水-气-固三相混合物，这种三相混合物具有表观密度小于水的特性，依靠物理特性上浮到水面，最终通过刮渣机自动刮除，从而实现水体净化的目的。

孢子转移技术主要处理对象为疏水性悬浮物及脱稳胶体颗粒，通过混凝加药，将水中总磷污染物及部分COD和SS等污染物，通过疏水性杂质形成矾花上浮进行去除。

孢子转移技术是一种超极限除磷技术，对总磷的去除率可达70%～90%，出水总磷可达0.02～0.05mg/L。主要应用于生活污水和工业废水末端除磷、微污染水体除磷及河湖或景观水体复氧与除磷降藻等。工艺流程见图1。

图1 孢子转移工艺流程图

Aqua～Aerobic Systems集团生产制造的滤布滤池是目前世界上最先进的过滤设备（结构示意图见图2），主要用于污水的深度处理与中水回用，目前在全世界已有超过600个污水厂采用了该项技术。其主要特征为处理效果好，出水水质高，出水稳定，连续运行，承受高水力及悬浮物负荷能力强，全自动运行，操作及保养简便，运行费用低，土建费用低及占地极小等。

滤布滤池常用于过滤活性污泥终沉出水，可去除总悬浮固体、结合投加药剂可去除磷、色度等。实际运行出水SS≤5mg/L，浊度在1左右或更低。

图2 AquaDisk?滤布滤池结构示意图

1 试验背景

根据昆明地方标准，入滇河道水质提标，在极限除磷工艺后段增设过滤深度处理。故在昆明某水质净化厂孢子转移一体机后段增设滤布滤池深度过滤装置。通过本次中试，研究验证孢子转移一体机出水对滤布滤池深度过滤后，处理水质效果、滤布滤池运行和反冲洗效果的影响。

2 试验目的

（1）验证孢子转移一体机+滤布滤池组合工艺是否可以达到TP和SS出水要求;

（2）测试孢子转移一体机聚焦剂在不同加药量情况下，孢子机出水对滤布滤池运行情况的影响，包括滤布滤池出水水质效果和滤布滤池反冲洗恢复效果;

（3）测试组合工艺在固定聚焦剂加药量情况下，孢子机出水对滤布滤池运行情况的影响;

（4）孢子转移一体机+滤布滤池组合工艺经济运行费用分析。

3 试验方法

3.1 试验地点及规模

昆明某水质净化厂孢子机处理站内，试验总处理水量Q=14m?/h。

3.2 试验设备

1#孢子转移一体机+中试滤布滤池装置（5μm孔径滤布）。

圖3 试验流程图

3.3 试验处理水质

主要进水水质指标：TP≤1.0mg/L，SS≤20mg/L;

主要出水水质指标：TP≤0.05mg/L，SS≤5mg/L，浊度≤2.0NTU。

3.4 试验说明

第一阶段：验证孢子聚焦剂对滤布滤池影响（7月13日～22日）

保持孢子聚合剂加药量为65ppm不变，改变孢子聚焦剂加药量（设置四个浓度梯度：0，0.3，0.5和0.8ppm），检测滤布滤池进出水TP、SS和浊度，记录滤布滤池反冲洗频次和液位下降高度。

第二阶段：长期稳定运行阶段（7月27日～8月5日）

保持孢子聚合剂加药量为65ppm，孢子聚焦剂加药量0.5ppm，长期稳定运行组合工艺，每天监测滤布滤池进出水TP、SS和浊度，记录滤布滤池反冲洗频次和液位下降高度。

4 数据整理及分析

第一阶段：验证孢子聚焦剂对滤布滤池影响（7月13日～22日）。

4.1 孢子聚焦剂投加量对滤布滤池处理效果的影响分析

经过13日～22日运行测试，在孢子聚合剂投加量不变的前提下，从不投加孢子聚焦剂开始测试，逐步增加孢子聚焦剂的投加量，测试孢子机出水和滤布滤池出水水质，主要对总磷、悬浮物、浊度这三项指标进行监测。监测结果如表1、表2和表3所示。

①TP去除率均值约20%（19%～21%），悬浮物去除率均值约45%（43%～55%），浊度去除率均值约70%（67%～80%）。

②在孢子聚合剂投加量不变的前提下，增加孢子聚焦剂的投加量，当孢子聚焦剂投加量从0逐渐增加到0.5ppm时，滤布滤池出水的TP、SS、浊度等指标的去除率逐步提高。但是当孢子聚焦剂投加量从0.5ppm逐渐增加到0.8ppm时，滤布滤池出水的TP、SS、浊度等指标的去除率反而下降。由此说明：孢子聚焦剂的投加量对于滤布滤池的处理效果有一个拐点，即孢子聚焦剂投加量约0.5ppm。

③聚焦剂投加量在0.3～0.5ppm范围内递增，随着孢子聚焦剂加药量的增大，TP、SS和浊度去除率变化较小。说明在此孢子聚焦剂投加量范围内，提高孢子聚焦剂加药量对滤布滤池出水水质的提高作用较小。

4.2 滤布滤池反冲洗效果分析

①系统投加孢子聚焦剂后，滤布滤池反冲洗频次从0.96次/h增大至1.4次/h。②聚焦剂投加量在0.3～0.8ppm这个范围内递增，随着聚焦剂加药量的增大，滤布滤池反冲洗频次变化不大，反冲洗频次约1.4次/h，即在小幅度增加孢子聚焦剂加药量后对滤布滤池反洗频次基本无影响。③在0～0.8ppm内增大孢子聚焦剂加药量，滤布滤池反冲洗后液位下降高度变化较小，基本稳定在19cm左右。

第二阶段：长期稳定运行阶段（7月27日～8月5日）

4.3 滤布滤池处理效果的影响分析

保持孢子聚合剂加药量为65ppm，孢子聚焦剂加药量0.5ppm，长期稳定运行组合工艺，经过7月27日～8月5日运行测试，测试孢子机出水和滤布滤池出水水质，主要对总磷、悬浮物、浊度这三项指标进行监测。各指标变化曲线如图4、图5和图6所示。

图4 滤布滤池进出水TP变化曲线及去除率

图5 滤布滤池进出水SS变化曲线及去除率

图6 滤布滤池进出水浊度变化曲线及去除率

经过7月27日～8月5日连续十天稳定运行，孢子转移一体机+滤布滤池组合工艺出水TP均值0.017mg/L，SS均值4mg/L，浊度均值0.3mg/L，且可以稳定达到TP≤0.05mg/L、浊度≤2.0NTU和SS≤5mg/L的水质要求。

4.4 滤布滤池反冲洗效果分析

经过7月27日～8月5日连续稳定运行测试，滤布滤池反冲洗频次和液位下降高度变化情况如表4所示。

经过7月27日～8月5日连续十天稳定运行，组合工艺滤布滤池反冲洗频次稳定在1.3～1.4次/h。反冲洗后液位下降高度也稳定在18.5～19cm。说明经过十天连续运行，滤布滤池的运营工况稳定。

4.5 组合工艺经济运行费用分析

此部分运营费用仅计算运行电费（未计入孢子机提升泵电耗）。

5 结论

组合工艺出水水质效果：

试验期间，孢子转移一体机+滤布滤池组合工艺均可稳定达到TP≤0.05mg/L、浊度≤2.0NTU和SS≤5mg/L的水质要求。总磷去除率均值约20%（19%～21%），悬浮物去除率均值约45%（43%～55%），浊度去除率均值约70%（67%～80%）。

孢子聚焦剂对组合工艺滤布滤池的影响：

（1）在孢子聚合剂投加量不变的前提下，增加孢子聚焦剂的投加量，当孢子聚焦剂投加量从0逐渐增加到0.5ppm时，滤布滤池出水的TP、SS、浊度等指标的去除率逐步提高。但是当孢子聚焦剂投加量从0.5ppm逐渐增加到0.8ppm时，滤布滤池出水的TP、SS、浊度等指标的去除率反而下降。

（2）孢子聚焦剂投加量在0.3～0.5ppm这个范围内递增，随着孢子聚焦剂加药量的增大，TP、SS和浊度去除率变化较小。说明在此孢子聚焦剂投加量范围内，提高孢子聚焦剂加药量对滤布滤池出水水质的提高较小。

（3）系统投加孢子聚焦剂后，滤布滤池反冲洗频次从0.96次/h增大至1.4次/h。说明，投加孢子聚焦剂后，对滤布滤池的反洗频次有一定影响，但随着孢子聚焦剂投加量的增加，对滤布滤池的运行影响很小。

（4）聚焦剂投加量在0.3～0.8ppm这个范围内递增，随着聚焦剂加药量的增大，滤布滤池反冲洗频次变化不大，反冲洗频次约1.4次/h，即在小幅度增加孢子聚焦剂加药量后对滤布滤池反洗频次基本无影响。

（5）在0.3～0.8ppm内增大孢子聚焦剂加药量，滤布滤池反冲洗后液位下降高度变化较小，基本稳定在19cm左右。

长期稳定运行组合工艺滤布滤池处理效果：

（1）经过7月27日～8月5日连续十天稳定运行，孢子转移一体机+滤布滤池组合工艺出水TP均值0.017mg/L，SS均值4mg/L，浊度均值0.3mg/L，且可以稳定达到TP≤0.05mg/L、浊度≤2.0NTU和SS≤5mg/L的水质要求。

（2）经过7月27日～8月5日连续十天稳定运行，组合工艺可稳定运行，组合工艺滤布滤池反冲洗频次稳定在1.3～1.4次/h，组合工艺滤布滤池反冲洗后液位下降高度稳定在18.5～19cm，表明滤布滤池反冲洗后恢复效果良好，预测孢子聚焦剂对滤布的使用寿命基本无影响。

参考文献

[1]张武刚.污水深度处理中滤布滤池工艺设计方案探讨[J].净水技术，2018，37（4）：101-105.

[2]阳佳中，张学兵，孟广，等.转盘滤池在污水处理厂深度处理中的应用[J].给水排水，2012，38（2）：39-40.

[3]马小杰.滤布滤池在污水处理厂深度处理中的应用[J].中国市政工程，2010（3）：30-31.

收稿日期：2019-03-18

作者简介：尹磊（1983-），男，汉族，本科学历，工程师，研究方向为水污染控制。