▼合續(xù)CSO高速過濾一體機(jī)實(shí)物圖

隨著我國(guó)城市黑臭水體治理工作的持續(xù)推進(jìn)，目前旱季城市的黑臭水體已基本消除，但相當(dāng)一部分城市仍然面臨著河道水體雨后返黑返臭的困境，其中雨季合流制溢流(Combined Sewer Overflows，CSO)是重要成因。CSO是指合流制排水系統(tǒng)在強(qiáng)降雨發(fā)生后，大量雨水的流入導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)雨污混合污水流量超過干管的輸送能力而產(chǎn)生的溢流水體，通常會(huì)通過沿河溢流排水口直接流入河道。CSO中包含的污染物來自于生活污水、地表徑流雨水以及管道沉積物，其水質(zhì)雖有一定的地域差，總體上來說SS和BOD高達(dá)數(shù)百～數(shù)千mg/L。因此，CSO已成為城市水環(huán)境惡化的典型面源污染之一，制約著城市的可持續(xù)發(fā)展。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)CSO的削減和控制，《“十四五”重點(diǎn)流域水環(huán)境綜合治理規(guī)劃》中明確提出，以流域水環(huán)境改善為首要目標(biāo)。應(yīng)加強(qiáng)污水處理等環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升截污減排能力，有效削減入水體污染負(fù)荷，提升流域水環(huán)境質(zhì)量;因地制宜實(shí)施雨污分流改造，暫不具備改造條件的，采取措施減少雨季溢流污染等要求。

源頭控制、管道控制、儲(chǔ)存調(diào)蓄、末端處理技術(shù)是有效削減和控制CSO的技術(shù)。其中，源頭控制技術(shù)(如海綿城市建設(shè)、分流制排水系統(tǒng)改造)、管道控制技術(shù)(如提高管道截流倍數(shù))、儲(chǔ)存調(diào)蓄(建設(shè)調(diào)蓄池)存在規(guī)模大、投資費(fèi)用高、實(shí)施周期長(zhǎng)等問題。而以快速凈化為代表的末端處理技術(shù)被認(rèn)為是削減污染物總量“立竿見影”的一種經(jīng)濟(jì)有效措施。

CSO具有突發(fā)性、非連續(xù)性、流量變化大、污染物濃度高等特點(diǎn)，因此用于 CSO末端快速凈化的設(shè)備必須滿足過濾速度快、去除率高、占地面積小、啟動(dòng)快速的特點(diǎn)。合續(xù)的CSO高速過濾一體機(jī)是基于上浮型纖維濾料構(gòu)建的上向流過濾系統(tǒng)，上向流的過濾方式和優(yōu)質(zhì)濾料是實(shí)現(xiàn)CSO高效處理的關(guān)鍵。

上向流的過濾方式具有水頭損失增長(zhǎng)緩慢、過濾周期長(zhǎng)、易于反洗的特點(diǎn)，利于實(shí)現(xiàn)CSO的長(zhǎng)周期高速過濾。優(yōu)選的濾料具備比重小，易于自適應(yīng)形成緊密的過濾層;表面粗糙，易于截留SS;空隙率高，水頭損失增長(zhǎng)小，過濾速度快;耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，利于實(shí)現(xiàn)SS和BOD等污染物的高效去除。

過濾單元是CSO高速過濾一體機(jī)的核心，主要由遷移和附著兩個(gè)過程實(shí)現(xiàn)對(duì)SS等污染物的去除。

遷移主要依靠濾料的攔截作用和沉淀作用去除SS，攔截作用是指顆粒尺寸較大的SS處于流線中時(shí)直接碰到濾料表面而被攔截;沉淀作用同理于斜板沉淀池的原理，濾層中每一個(gè)濾料的空隙空間均起著一個(gè)微型沉淀池的作用，濾料則提供了巨大的沉淀面積便于SS在其空隙中積聚。

附著是指SS貼近濾料并粘附到其的表面上的過程。附著作用是一種物理化學(xué)作用，涉及到表面雙電層、范德華力以及化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力的作用。

隨著過濾的進(jìn)行，濾層間隙被截流的SS堵塞，水頭損失增大，過濾速度降低，此時(shí)反洗是使濾層恢復(fù)初始狀態(tài)的重要環(huán)節(jié)。CSO高速過濾一體機(jī)采用氣水聯(lián)合的方式反洗濾料，在濾料的相互碰撞作用和氣、水的剪切力作用下，“一次污泥”(直接吸附在濾料表面的SS)和“二次污泥”(積聚在濾料空隙中的SS)得到去除。優(yōu)選的濾料在較少量的曝氣下即可呈現(xiàn)自由流動(dòng)狀態(tài)，可增加填料間的相互碰撞，使得濾料在低能耗條件下實(shí)現(xiàn)高洗凈度。

CSO高速過濾一體機(jī)的主體部分包括調(diào)壓池、過濾池、排水渠，以及反洗曝氣系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)和設(shè)備間六大功能區(qū)。其中調(diào)壓池主要起到保持高液位差，同時(shí)緩沖水流沖擊的作用，此外比重較大的泥沙等可在沉降作用下被去除。過濾池內(nèi)填充上浮型纖維濾料，用于實(shí)現(xiàn)去除原水中SS，并協(xié)同去除BOD等污染物的目的。排水渠用于將過濾水排出設(shè)備外。反洗時(shí)排泥系統(tǒng)啟動(dòng)先排除設(shè)備底部部分沉積物，隨后開啟反洗曝氣程序。反洗完成后，利用排泥系統(tǒng)將反洗水排出設(shè)備外，并開啟下一輪過濾。

該設(shè)備具有：成套化設(shè)計(jì)，集約度高，無需土建施工配合，可大幅縮短工程時(shí)間;優(yōu)選上向流過濾專用濾料，由日本材料領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)為CSO上向流過濾“量身定制”;撬裝式，可移動(dòng)，適用于應(yīng)急處理。此外，還具有濾速度快(最LV=1000m/d)、占地面積小、SS及BOD去除率高(>50%，其中粒徑1mm以上的固體懸浮物的去除率達(dá)100 %)、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)(日處理量高達(dá)10,000m3)、快速啟停、能耗低(單位處理量的運(yùn)行成本電耗約 0.06 kWh/m3)、全自動(dòng)運(yùn)行、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于合流制市政污水處理(雨天CSO處理、晴天一級(jí)強(qiáng)化或二沉池出水的提標(biāo)增量)、消除黑臭水體(沿河溢流口CSO的快速凈化)和海綿城市功能提升(配套調(diào)蓄池的末端強(qiáng)化處理)。

▼合續(xù)CSO高速過濾一體機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖

合續(xù)CSO高速過濾一體機(jī)具備末端處理技術(shù)的見效快、投資成本低、施工周期短等所有特點(diǎn)，可經(jīng)濟(jì)有效地助力城市CSO污染總量的削減。在此衷心希望該一體機(jī)能滿足我國(guó)汛期CSO處理等市場(chǎng)需求，為城市水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)合續(xù)力量。