河道雨污排口末端治理技术探讨.pdf

当代化工研究 Modem Chemical Research 50 基础研究 2019 ・ ・ 10 河道雨污排 口 末端治理技术探讨 *李斗程前程李兵蔡凯 极膜环境科技上海有限公司 上海200082 摘要针对城市雨水和污水管网没有分离，甚至错接和乱接，导致大量的污水管和雨污合流管中餉污水直排河道，造成河道污染的问 题，同时，目前国内大部分城市没有进行海绵城市的规划和设计，没有对污染较大的初期雨水进行“渗、滞、蓄”，导致携带大量有机 污■染物、垃圾和灰尘的初雨进入河道，对河道的水质和生态系统也造成了冲击.因此，对市面上采用餉排口治理技术加药气浮、磁分 离、BAF, MBRBAF, MBR、MBBRMBBR和SMTSMT进行了对比，得出SMTSMT在雨污排口处理上具有明显的优势. 关键词雨污排口；初雨；河道；SMTSMT 中阖分类号X52 X52 文献标识码A A Discussion on the Treatment Technology of the End of the Rainwater and Sewage Discharge Port in River Channel Li Do u, Ch en g Qi a n c h en g, Li Bi n g, Ca i Ka i Po l a r Membr a n e En vi r o n men t a l Tec h n o l o gy Sh a n gh a i Co ., Lt d ., Sh a n gh a i , 200082 Abstract The urban rainwater and sewage pipe networks are not separated, or even connected wrongly and disorderly, resulting in a large number of sewage in the sewage pipes and rainwater and sewage confluence pipes discharged into the river channel directly, causing the problem of river channel pollution. At the same time, most cities in China have not carried out the planning and design of sponge cities at present, and have not carried out “ infiltration, stagnation and storage“ measures for the initial rainwater with greater pollution, resulting in the initial rainwater carrying a large amount of organic pollutants, garbage and dust entering the river channel, which has also impacted the yater quality and ecological system of the river channel. Therefore, this paper compares the discharge treatment technologies used in the market dosing air flotation, magnetic separation, BAF, MBR, MBBR and SMT, and concludes that SMT has obvious advantages in rainwater and sewage discharge port treatment. Key words rainwater and sewage discharge port； initial rainwater river courses SMT 引言 城市雨水和污水管网没有分离，甚至错接和乱接，导致 大量的污水管和雨污合流管中的污水直排河道，造成河道污 染，同时，目前国内大部分城市没有进行海绵城市的规划和 设计，没有对污染较大的初期雨水进行“渗、滞、蓄”，导 致携带大量有机污染物、垃圾和灰尘的初雨进入河道，对河 道的水质和生态系统也造成了冲击。在管网改造和海绵城市 建设暂时没有到位的情况下，必须对污水排口、雨污合流排 口和雨水排口进行临时处理，保证水体水质达标。排口处理 面对的问题主要为水质水量不稳定、瞬时流量大、可用地 面积小等。针对这些问题，市面上釆用的排口治理技术主要 为加药气浮、磁分离、BAF、MBR、MBBR和SMT等。 1.加药气浮 气浮净水工艺已开发出多种形式。按其产生气泡方式 可分为布气法气浮（包括转子碎气法、微孔布气法，叶轮 散气浮选法等）；电解气浮法；生化气浮法（包括生物产气 浮法，化学产气气浮）；溶解空气气浮（包括真空气浮法， 压力气浮法的全溶气式、部分溶气式及部分回流溶气式）。 目前在河道和湖库排口治理中使用的气浮工艺为溶解空 气气浮，具体为加压溶气气浮。气浮由于工艺成熟，反应及 停留时间短，可在较小占地面积的情况下处理量较大，且投 资成本低，运行费用主要为药剂和电费，约0.1〜0. 2元/曲， 但气浮由于受工艺的限制，只能去除部分悬浮物，以及该部 分悬浮物所携带的不溶性COD,通过加入聚铁药剂，可以去 除大部分的总磷，同时，其采用的加压溶气的形式，可以对 水体进行充氧，使其达到过饱和。 2. 磁分离 主要工艺过程包括磁絮凝反应过程、高速沉降固液分离 过程和磁种回收过程。磁絮凝反应过程主要是将污染物质形 成絮体和磁种进行结合，形成大而密实的磁絮团。高速沉降 固液分离过程是依靠磁絮团自身的比重使得其能够在澄清池 中形成高达40m/h以上的沉降速度，从而快速将污染物质从 水体中分离出来。磁种回收过程主要是通过高速剪切机使得 磁絮团分散并进入磁鼓分离器中，将磁种回收至加载反应池 中进行循环使用。 磁分离设备体积小、结构简单、维护容易、费用低、 占地少，运行费用主要为电费、药剂费、磁种补充更换，约 0.3〜0.4元/mU但由于其工艺的局限性，只能去除部分悬 浮物，以及该部分悬浮物所携带的不溶性COD,通过加入聚 铁药剂，可以去除大部分的总磷。 3. BAF 污水通过滤料层，水体含有的污染物被滤料层截留，并 被滤料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和 特定物质也被去除，所产生的污泥保留在过滤层中，而只让 净化的水通过，这样可在一个密闭反应器中达到完全的生物 处理而不需在下游设置二沉池进行污泥沉降。 由于微生物生长在粗糙多孔的滤料表面，微生物不易 流失，使其运行管理简单。BAF在短时间内不使用的情况下 可关闭运行，一旦通水并曝气，可在很短时间内恢复正常 运行，这对雨水排口平时无水，下雨时才有水的特点非常 适合。 但是BAF对进水的SS要求较高，需要对SS有较高处理效 当代化工研究气］ Modern Chemical Research J A 2019 10 基础研究 果的预处理工艺；另外BAF水头损失较大，进水提升水头较 大；对反冲洗要求加高，若反冲洗设计或运行管理不当，会 造成滤料随水流失；产泥量略大于活性污泥法，污泥稳定性 稍差。 4. MBR MBR又称膜生物反应器Membr a n e Bi o -Rea c t o r ,是 一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技 术。按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等。 利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子 有机物截留住，省掉二沉池。大大强化了生物反应器的功 能，使活性污泥浓度提高，通过保持低污泥负荷减少剩余污 泥量，并减少污水处理设施占地面积。污泥浓度可达6000 〜15000mg/L,可有效抑制丝状菌生长，控制污泥膨胀和生 物泡沫；采用膜分离，几乎所有的微生物都被截留在反应器 内，生物种群非常丰富，处理效率高；由于生物种群丰富， 因此抗冲击负荷能力强。自动化控制程度高，可最大限度地 减少人为因素的影响。 但是，MER的投资较大，膜组件的造价高；泥水分离的 膜驱动压力、高强度曝气、为减轻膜污染需增大流速等导致 能耗较高；膜污染清洗频繁，且通量恢复差；膜的寿命有 限，到期会进行更换。 5. MBBR MBBR表观上是向反应器中投加悬浮载体作为微生物生 长的载体，强化生化处理效果，运行方式上与活性污泥法类 似，附着生物膜的悬浮载体在池中流动状态与活性污泥法相 近，被称为“流动的生物膜”。 MBBR技术的关键在于研究开发了比重接近于水，轻微 搅拌下易于随水自由运动的生物填料，它具有有效比表面积 大，适合微生物吸附生长的特点，适用性强，应用范围广， 既可用于有机物去除，也可用于脱氮除磷。 但是，MBBR的填料存在磨损和流失的问题，悬浮填料易 堆积，需设置沉淀池，占地较MBR大，出水SS浓度比MBR高。 6. SMT SMT Super Membr a n e Ta n k,超级膜反应器工艺是基 于MBR生物膜反应器的原理，利用膜分离设备将生化反应池 中的活性污泥截留；不仅替代了传统污水处理工艺中的二沉 池，高效地进行固液分离，直接得到水质稳定的产水；又能 在生物池内维持高浓度的微生物量，工艺剩余污泥少，极有 效地去除氨氮，出水悬浮物和浊度接近于零，出水中细菌和 病毒被大幅度去除，能耗低，占地面积小。 图1 SMT原理图 SMT系统的平板膜组件，膜单元之间通过自锁式互联形 成产水汇总流道，无需软管连接，就可以组装成为较为灵巧 的模块化膜组件。它不但具有组装成型、接管连接、多组竖 向垂直叠加、人工搬运、现场安装均十分灵活方便的特点， 还尽可能地克服现场尺寸、水位高度等限制，满足了膜组件 的最大堆积率。 平板膜采用PTFE复合膜材质，不但永久亲水、运行膜压 差极低，而且耐酸碱、氧化和高温，并具有超高强度。进水 流道釆用玻纤复合材质，深度热熔焊接，具有良好的水下长 期运行及耐老化性能。 目前SMT已在诸暨、武汉的多个河道、湖泊的污水、 雨污合流排口中进行了应用，取得了良好的效果，规模有 50m3/d 200m3/d 2000m3/d 20000m3/do 图2 SMT在雨污排口治理中的应用 SMT针对COD小于200mg/L的雨污混排或污水排口,将HRT 缩短为l h以内，节省反应器体积，同时，创新的采用卷式平 板膜，并竖向堆积，大大增加了膜的填充密度，因此其占地 面积比传统的MBR缩小很多。 平板膜采用PTFE材质，耐摩擦，耐酸碱腐蚀，清洗后通 量恢复力强，且可干式保存，使得SMT工艺在用地极为紧张的 排口前面可不用设置复杂的预处理如沉淀池、沉砂池， 极大节省用地。 【参考文献】 [1] [1] 蔡聆聆，肖羽堂，张开现气浮预处理下曝气生物滤池处理 黑臭河水中试[J/OL].[J/OL].水处理技术，2019 03 129-132 [2019-03-2019 03 129-132 [2019-03- 20]. https //doi. org/10. 16796/j. cnki. 1000-3770. 2019. 03. 027.20]. https //doi. org/10. 16796/j. cnki. 1000-3770. 2019. 03. 027. 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