申请日2007.05.31
公开(公告)日2007.10.17
IPC分类号C02F1/00; B01D39/08; C02F1/52
摘要
本发明涉及一种微滤布过滤污水除磷方法及其装置，属于污水处理技术领域。首先在污水加入金属盐药剂，混合;对污水混合物搅拌，用微滤布对反应形成的沉淀物进行过滤。本发明系统包括：混合池，用于使污水和金属药剂相混合;絮凝反应池，用于使污水和金属药剂反应;微滤布过滤机，用于对上述反应后生成的沉淀物进行过滤。本发明的微滤布过滤污水除磷方法及其系统的特点和优点是：占地面积小;出水水质好、运行稳定;附属设备少，设备投资低;运行自动化，运行维护简单方便;运行费用低;设计周期和施工周期短。
权利要求书
1、一种微滤布过滤污水除磷方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)在污水加入金属盐药剂，加入摩尔比为：污水中磷含量∶金属盐中的金属 离子=1mol∶1～3mol，混合1～30秒;
(2)对上述污水混合物搅拌，反应10-20分钟;
(3)用微滤布对上述反应形成的沉淀物进行过滤。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的金属盐为铝盐或铁盐。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于其中所述的铝盐为硫酸铝、聚合氯化 铝。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于其中所述的铁盐为硫酸亚铁、氯化铁。
5、一种微滤布过滤污水除磷系统，其特征在于该系统包括：
混合池，用于使污水和金属药剂相混合;
絮凝反应池，用于使污水和金属药剂反应;
微滤布过滤机，用于对上述反应后生成的沉淀物进行过滤。
说明书
一种微滤布过滤污水除磷方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种微滤布过滤污水除磷方法及其系统，尤其涉及采用微滤布过滤结 合化学加药方法去除污水厂二级处理出水中的总磷污染的方法及其系统，属于污水处 理技术领域。
背景技术
化学除磷是通过化学沉析过程和化学絮凝作用完成的，化学沉析是通过向污水中 投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类，如磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解 性的物质。化学絮凝则是指细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的过程。当 向污水中投加了溶解性的金属盐药剂后，一方面溶解性的磷转换成为非溶解性的磷酸 金属盐，同时也会产生非溶解性的氢氧化物;另一方面，随着沉析物的增加及较小的 非溶解性固体物聚积成较大的非溶解性固体物，会使稳定的胶体脱稳，通过速度梯度 或扩散过程使脱稳的胶体互相接触生成絮凝体。最后通过固-液分离步骤，得到净化的 污水和固-液浓缩物(化学污泥)达到化学除磷的目的。
对污水深度处理或中水回用处理常用的后置沉淀工艺传统化学除磷流程如图1所 示，包括混合—反应—沉淀—过滤，其系统图如图1所示，主要构筑物为：混合池、 絮凝反应池、沉淀池、过滤池及药液储存构筑物。
该工艺流程为：污水先进入混合池，将化学药剂投入到混合池内与污水充分混合， 再流入絮凝反应池内，在反应池内先进行快速反应，再进行慢速反应，使药剂与污水 中的磷及悬浮物进行反应，形成矾花，即沉淀物，然后污水进入沉淀池，使污水中大 的矾花在沉淀池内沉淀去除，上清液再流至过滤池，污水中小颗粒沉淀物在过滤池内 被截留，因此过滤池的过滤功能在该工艺中起着非常重要的作用。
上述工艺中的过滤池均采用石英砂滤料、深层滤床过滤，污水中加药形成的磷酸 盐沉淀物及胶体颗粒可通过截留、筛滤、沉淀、碰撞、黏附、物理化学吸附等功能被 拦截在滤床内，从而去除污水中的磷。由于滤池运行一段时间后，滤料内截留的悬 浮物、胶体过多，会影响出水量及出水水质，因此需要进行反冲洗。在反冲洗时滤池 不能进水过滤，因此过滤不是连续的。为了使滤池清洗的彻底、布水量均匀，滤池需 分成许多小格，增加了占地面积。而且还需要设置反冲洗水塔或水池等构筑物及反冲 洗水泵、反冲洗鼓风机、反冲洗阀门等设备。设备多，运行管理麻烦。且传统砂滤池 用于除磷或中水回用时常因反洗不均匀造成的滤料集泥、板结、污泥穿透而影响最终 的除磷效果。
对污水深度处理或中水回用处理采用的另一种化学除磷方法，即微絮凝过滤工艺 与上述传统混合—反应—沉淀—过滤工艺相比，省略了沉淀池，从而节省了部分占地 面积。其系统图如图2所示，微絮凝过滤工艺是将混凝与过滤两个操作单元有机结合 为一体的新型工艺技术。该工艺是使处理水在投加混凝剂后在较短的反应时间后，直 接进入滤池而得到净化处理。滤池中的滤料为均质滤料，同时加大滤床深度，使絮凝 反应在滤床内可继续进行，这既利用了滤料介质作为附加颗粒以提高颗粒碰撞的效 率，又明显地提高了滤池截污能力和处理效果，可显著地节省净化处理效能和经济效 益，而得到广泛重视。但是微絮凝工艺同样是采用砂滤料滤池，仍存在着过滤不连续、 反冲洗水量大、占地面积大、反冲洗设备多、滤料易板结、占地面积大等缺点。
发明内容
本发明的目的是提出一种微滤布过滤污水除磷方法及其系统，采用微滤布过滤机 技术应用于污水深度处理中的化学除磷工艺。
本发明提出的微滤布过滤污水除磷方法，包括以下步骤：
(1)在污水加入金属盐药剂，加入摩尔比为：污水中磷含量∶金属盐中的金属 离子=1mol∶1～3mol，混合1～30秒;
(2)对上述污水混合物搅拌，反应10-20分钟;
(3)用微滤布对上述反应形成的沉淀物进行过滤。
上述方法中所用的金属盐可以为铝盐或铁盐，其中的铝盐可以为硫酸铝、聚合氯 化铝等。其中的铁盐可以为硫酸亚铁、氯化铁等。
本发明提出的微滤布过滤污水除磷系统，包括：
混合池，用于使污水和金属药剂相混合;
絮凝反应池，用于使污水和金属药剂反应;
微滤布过滤机，用于对上述反应后生成的沉淀物进行过滤。
本发明提出的微滤布过滤污水除磷方法及其系统，其特点和优点是：
1、占地面积小：相对传统混合—反应—沉淀—过滤工艺而言，采用微滤布过滤 机技术化学除磷工艺系统不另建沉淀池，因此占地面积小。
由于本发明中使用的微滤布过滤机本身的特点，就使得本除磷工艺系统相比较传 统砂滤池除磷而言就节省了大量空间。微滤布过滤机池内过滤转盘垂直中空管设计， 使小的占地面积可保证大的过滤面积，因此减少了池容，减少了材料量及土方量，节 省工程造价。另外，由于微滤布过滤机独特的负压抽吸特点，不需要象传统的砂滤池 那样，建立反冲洗水池(水塔等)，也不需要购买鼓风机、大流量水泵、直径较大阀 门等气水反冲洗设备，因此也节省了放置上述设备的空间。微滤布过滤系统不需要专 门的反冲洗水池、且反冲洗设施占地非常小，因此微滤布过滤机系统相对于其他滤池 而言，占地极小，显著降低了工程造价。可见微滤布过滤机化学除磷工艺系统较采用砂 滤池的微絮凝化学除磷工艺系统还要节省占地。
因此，对于原有污水厂占地极为紧张的情况下，如果想进行深度除磷改造的话， 采用微滤布过滤机化学除磷技术就变得非常可行。这对于很多寸土寸金的经济发达地 区新建污水厂而言，也非常有优势。
2、出水水质好、运行稳定：本发明系统中使用的微滤布过滤机，在进行反抽吸 时，清洗面积只占过滤面积的1-2%，这样对过滤过程的干扰也在2%左右;另外反 冲洗的废水量小(2%左右)且在时间的分布上也较均匀(反冲吸周期在1小时左右，根据 进水水质等情况调整反冲吸周期)，因而所产生的反冲吸水对整个过滤系统的冲击和影 响较小。因此出水水质及出水稳定性都优于粒料滤池。而常规滤池反冲洗前因穿透问 题会使出水水质较差，而冲洗后会因滤层中残存的清洗水对出水有影响。
3、附属设备少，设备投资低：用于化学除磷滤池工艺最好能实现连续过滤，而 微滤布过滤系统在反冲洗时也可连续过滤。但单组砂滤池反冲洗时不能实现连续过 滤，为保证连续，需要设储水池或采用多组滤池交替工作，则相应的反冲洗管道及阀 门也会增加。微滤布过滤系统因瞬间清洗的面积少，只需采用小型水泵负压抽吸滤后 水进行自动清洗，省去许多传统滤池需要的反冲洗水池、水塔等。
4、运行自动化，运行维护简单方便：由于系统机械设备较少，泵及电机间歇运 行，滤布磨损也较小，滤盘易于更换，因此微滤布过滤系统的检修量小。即使由于某 些原因造成滤布堵塞，也可非常轻易地更换滤布。而对于砂滤池而言，若滤料堵塞， 则需要很大的清洗工作量，更换滤料的工作量也非常大且费用很高;并且砂滤池系统 多种设备的操作和管理维护也非常复杂。
5、运行费用低：微滤布过滤机用于化学除磷工艺系统，不需设置沉淀池，因此 省去刮吸泥机电耗且反应池电耗也低于传统混凝反应—沉淀—过滤工艺反应池电耗。 本工艺系统中最为关键的微滤布过滤机的运行电耗也低于砂滤池，原因是微滤布过滤 机的反冲洗设备电耗低，并且水耗也远低于单纯水反冲的砂滤池，不高于汽水反冲的 传统滤池;微滤布过滤机管理简单，人工费远低于传统滤池。此外，微滤布过滤机的 水头损失一般为0.2m-0.35m，而砂滤池的水头损失一般为1-2m甚至更多。水头损失 之差，也将体现为运行费用之差---传统滤池多出的1-2m左右的水头损失，使得要 选用扬程更大的水泵，故运行成本因此加大。
6、设计周期和施工周期短：微滤布过滤化学除磷系统中的反应池、微滤布过滤 池即设计为钢混池体，也可作为钢结构，系统整体设备化，可整体装运，设计和施工 方便并快捷;而且扩建容易。而粒料滤池有大量的设计工作和大量的现场施工工程量， 周期长。