幾種過濾方案的對比(設計師版)

1、×××××擴建項目深度處理階段工藝項目概況設計規(guī)模2.5萬m3/d。變化系數(shù)1.42進水SS20 mg/L，出水SS10 mg/L3.4.4.3深度處理工藝比較目前用于深度處理的濾池種類較多，如普通快濾池（四閥濾池）、雙閥濾池，虹吸濾池、氣水反沖洗V型濾池、纖維轉盤式微過濾器池、連續(xù)砂過濾器等，其主要差別在于濾料級配及沖洗方式的不同，而二者之間又有著有機的聯(lián)系。普通快濾池從1840年問世以來，至今已有一百多年的歷史，在國內城市水廠中應用較多，其濾料級配為傳統(tǒng)的級配，截污能力不如均質濾料和雙層濾料濾池，單獨水反沖洗較氣水反沖洗耗水量也大，由于污水

2、處理廠沉淀出水中所含的SS粘性大、質輕且易碎，過濾過程中，污泥很快在濾料表面積聚，形成泥封，當加大水頭時，污泥又很容易穿透濾層，因此普通快濾池不適合城鎮(zhèn)市污水處理的深度處理。V型氣水反沖洗濾池的優(yōu)點是截污能力強，采用氣水反沖洗，反沖洗強度大，反沖洗徹底，清洗效果好；由于空氣擦洗時粒間流速大，顆?；ハ鄾_撞和摩擦作用強烈，清洗效率高，如果采用低速反沖洗，濾層不用流化，因而允許采用較粗粒徑的濾料，此外由于反沖洗強度的大大降低，從而減少了反沖洗設備的容量，節(jié)約了大量的反沖洗水。連續(xù)砂過濾器和纖維轉盤式過濾器濾池作為新型的過濾工藝 ，它們有過濾水頭損失小，占地面積小，運行費用低成本低、可連續(xù)運行、施工周

3、期短等優(yōu)點，因此在工程上引起了越來越多的用戶的重視。下面對V型氣水反沖洗濾池、連續(xù)砂過濾器、纖維轉盤式過濾器池（這里選用轉盤濾池）進行詳細的介紹和比較。3.4.4.3.1翻板V型濾池V型濾池是快濾池的一種形式，因為其進水槽形狀呈V字形而得名，也叫做均粒濾料濾池（其濾料采用均質濾料，即均粒徑濾料），又叫六閥濾池因為在各種管路上有六個主要閥門，在底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統(tǒng)，不用設礫石承托層。V型進水槽和排水槽分別設于濾池兩側，池子可沿著長的方向發(fā)展，布水均勻反沖洗采用氣水反沖洗反沖洗效果好，大大節(jié)省了反沖洗的水量和電耗，整個濾料層在深度方向的粒徑分布基本均勻，在反沖洗過程中濾料層不膨脹，不發(fā)

4、生水力分級現(xiàn)象，保證深層截污，濾層含污能力高翻板濾池主體由濾池池體、濾料層、承托層、配水配氣系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、出水系統(tǒng)、管道和自控系統(tǒng)組成。V型濾池的工作過程過濾過程：待濾水由進水總渠經(jīng)進水和方孔后，溢過堰口再經(jīng)惻孔進入被待濾水淹沿的V型槽，分別經(jīng)槽底均布的配水孔和V型槽堰頂進入濾池。被均粒濾料層過濾的濾后水經(jīng)長柄濾頭流入底部空間，由方孔匯入氣水分配管渠，再經(jīng)管廊中的水封井，出水堰，清水渠流入清水池。反沖洗過程：關閉進水閥，但有一部分進水仍從兩惻常開的方孔流入濾池，由V型槽一側流向排水渠一側，形成表面掃洗。而后開啟排水閥將池面水從排水槽中排出直至濾池水面與V型槽頂相平。反沖洗經(jīng)常采用先氣沖再氣

5、水同時反沖最后水沖三部；（1）、氣沖：打開進氣閥，開啟供氣設備，空氣經(jīng)氣水分配渠的上部小孔均勻進入濾池底部，由長柄濾頭噴出，將濾料表面雜質擦洗下來并懸浮于水中，被表面掃洗水沖入排水槽，氣沖時間在34分鐘；（2）、氣水同時反沖洗：在氣沖的同時啟動沖洗水泵，打開沖洗水閥，反沖洗水也進入氣水分配渠，氣、水分別經(jīng)小孔和方孔流入濾池底部配水區(qū)，經(jīng)長柄濾頭均勻進入濾池，濾料得到進一步?jīng)_洗，表掃仍繼續(xù)進行，時間在45分鐘左右；（3）、停止氣沖，單獨水沖，表掃仍繼續(xù)，最后將水中雜質全部沖入反沖洗排水槽，時間在5分鐘左右；V型濾池的主要工藝參數(shù)（1）、濾速可達到720m/h，一般為12.515.0m/h。（2）

6、、采用單層加厚均粒濾料，粒徑一般為0.951.35mm，允許擴大到0.72.0mm，不均勻系數(shù)1.21.6或1.8之間。（3）、對于濾速在720m/h之間的濾池，其濾層厚度在0.951.5m之間選用，對于更高的濾速還可以相應的增加。（4）、每一塊1m左右的低板約要用55個長柄濾頭。（5）、氣沖強度在5060m3/(h.m2)(1316L/s.m2),清水沖洗度為1315 m3/(h.m2)(3.64.1L /s.m2),表面掃洗用原水，一般為58 m3/h.m2(1.42.2 L/s.m2)。（6）濾層以上的水深一般大于1.2m，反沖洗時水位下降到排水槽頂，水深只有0.5m。（7）、單格濾池采

7、用兩種寬度為2.4m及2.46m。（8）、原水濁度要求最好不超過20度；（1）濾池池體濾池池體的作用為處理水量和圍檔濾料，并承托濾料和配水配氣裝置的重量。濾池為長方形，鋼筋混凝土結構。（2）濾料根據(jù)濾池進水水質與對出水水質要求的不同，可選擇單層均質濾料或雙層、多層濾料，亦可更改濾層中的濾料。（3）承托層承托層主要是為了支撐濾料，防止濾料流失和堵塞濾頭，同時還可以保持反沖洗穩(wěn)定進行。翻板濾池下有級配的礫石承托支，能有效地防止濾料從濾池底部流失。（4）配水、配氣系統(tǒng)該型濾池的布氣布水立管一般采用不銹鋼管，配水配氣橫管采用PE塑料制作。配水、氣橫管的水平度施工中容易調整，使濾池的整個濾料層能均勻地進

8、行反沖洗，去污效果好，避免了局部濾料結污結塊現(xiàn)象，濾池的使用壽命較長，減少維護工作與運行費用。翻板濾池反沖洗時，在集水管廊頂板下和異型橫管內可同時形成兩個均勻的氣墊層，既保證了布氣、布水的均勻性又可以避免氣、水分配出現(xiàn)脈沖現(xiàn)象，影響反沖效果。（6）反沖洗系統(tǒng)反沖洗是通過運行時間、濾料層阻力損失、水質參數(shù)等來完成的，一般是由在線檢測儀表將檢測數(shù)據(jù)反饋給PLC，并由PLC系統(tǒng)來自動控制和操作。反沖洗系統(tǒng)由反沖洗水泵、反沖洗管道等組成。當濾池過濾阻力或出水水質中懸浮物超出設計要求時，即進行反沖洗以期濾池處理能力和處理效果。翻板濾池設置的反沖洗系統(tǒng)可以在需要時通過自動方式，采用適量的水、氣對濾料進行有

9、程序的清洗，把濾料上截留污物沖洗出濾池外，使濾池保持通暢、不堵塞，以保證污水處理傳質效率及濾層中水、氣的正常流通。反沖洗采用氣水聯(lián)合沖洗。步驟如下：a）當水頭損失達2.0m時，關閉進水閥門，濾池繼續(xù)過濾； b）待池中水面降至近濾料層時（約高15cm），關閉出水閥門； c）開反沖進氣閥門，松動濾料層，摩擦濾料的截污物，強度為60m3/（m2·hr）； d）歷時2分鐘后，再開反沖進水閥門，此時氣沖強度仍為60m3/（m2·hr），水沖強度為12.5m3/（m2·hr）； e）歷時4.5分鐘氣水混沖后，關閉反沖進氣閥門。同時開大反沖進水閥，使水沖強度達到60m3/（m2

10、·hr）； f）經(jīng)2.02.5分鐘高強度水沖后，關閉反沖進水閥門，此時池中水位約達最高運行水位； g）靜止20秒后開啟反沖水排水舌閥（板），先開50開啟度，然后開100開啟度進行排水至反沖洗排水渠道，然后通過管道接入廠區(qū)污水管道； h）一般在6080秒內排完濾池中的反沖洗水，關閉排水舌閥。重復程序，再反沖洗一次。一般通過兩次反沖洗后，濾料中含污率低于01kg/m3，并且附著在濾料上的小氣泡也基本上被沖掉。然后開啟進水閥門，待池中水位達一定高度時，開出水閥門，進入新一輪過濾周期。（7）出水系統(tǒng)翻板濾池出水通過反沖洗進水管的旁通管進入出水槽穩(wěn)流后，進入濾池中間管廊下面的出水渠，出水渠末端

11、通過出水總管至吸水井。3.4.4.3.2連續(xù)砂過濾器連續(xù)砂過濾器基于逆流原理，原水通過位于設備底部的布水器進入過濾器，逆流過濾，經(jīng)過濾后的清水由過濾器頂部溢流出水。截流污染物的臟砂從設備的錐形底部被空氣提升泵被運送到頂部的洗砂器，經(jīng)紊流作用和機械作用使污染物從活性砂中分離出來，雜質通過清洗水口排出，凈砂返回砂床，完成一個清洗循環(huán)需時約16小時。連續(xù)砂過濾器由罐體，布水器，導砂斗，洗砂器和氣提升泵器等裝置組成。該系統(tǒng)特點：（1）效率高，24小時連續(xù)工作，無需停機反沖洗；（2）運行費用低；（3）運行中無機械傳動部件，故障率低，維護操作簡單；（4）不需單設混凝池、澄清池、緩沖水池等設施，不需反沖洗泵

12、和電動、氣動閥門等設備，工程量小，一次性投資??；（5）采用單級濾料且濾料清潔及時，水頭損失約為0.5m；（6）進水水質要求寬松，可長期承受SS150mg/L進水水質，短時承受SS400mg/L沖擊；（7）出水效果穩(wěn)定，無周期性水質波動現(xiàn)象；（8）活性砂過濾器采用單元操作方式，可根據(jù)水量變化靈活增加過濾器數(shù)量，易于改擴建；（9）化學藥劑消耗量降低30以上。3.4.4.3.3纖維轉盤式微過濾器濾池纖維轉盤安裝在特別設計的混凝土濾池內，它的作用在于去除污水中以懸浮狀態(tài)存在的各種雜質，提高污水處理廠出水水質，使處理水SS達到一級A標準。轉盤式微過濾器纖維轉盤濾池的運行狀態(tài)包括：過濾狀態(tài)、反沖洗排泥狀態(tài)

13、。過濾：待過濾污水通過重力落差從中央進水管路流入轉筒式配水裝置進入過濾轉盤的內膽，然后通過聚酯濾布，從而使污水中的懸浮物被分離和聚集在濾布的內側。整個過濾其間，過濾轉盤處于靜態(tài)。反沖洗排泥：污水中雜質污泥收集于濾布內側，逐步形成污泥層。隨著濾布上污泥的積聚，濾布過濾阻力增加，濾池水位逐漸升高。通過液位計監(jiān)測池內液位變化，當該池內液位達到清洗（高水位）時，PLC即可啟動反沖洗水泵，開始反沖洗過程。反沖洗水泵抽取濾后水采用高壓傘狀噴射系統(tǒng)對濾布進行自外對內的沖洗，從而將堆積在濾布內表面的臟物清除。反沖洗時，濾池可連續(xù)過濾。清洗期間，過濾轉盤以13轉/分鐘的速度旋轉。反沖洗后的含污泥的水，被收集于中

14、心的污泥槽中，在重力作用下，通過排泥管排出，返回到廠區(qū)預處理系統(tǒng)進行處理。反沖洗的次數(shù)和歷時可調。纖維轉盤濾池由進水配水管裝置、濾布濾盤、反沖洗及排泥系統(tǒng)、驅動裝置、自動化控制系統(tǒng)組成。（1）進水配水管裝置每臺轉盤濾布過濾裝置都有一套中心進水配水裝置，包括一個304不銹鋼中心進水管路、配水轉筒、聯(lián)動輪齒、聯(lián)動鏈條、轉動軸承、密封件等裝配組件。中心配水轉筒內的上端設有一個收集排污槽。所有的主體部件都采用304不銹鋼。所有過濾原水通過重力落差從中央進水管路流入轉筒式配水裝置進入過濾轉盤的內膽。（2）濾布濾盤每臺轉盤濾布過濾裝置裝有多個濾布濾盤，每個濾布盤由多塊獨立的扇形分片組成。濾布/扇形框的裝配

15、構造可使得每一個扇形分片都能夠比較容易的從中心管道上移開，并允許在裝置頂端移動和更換扇形分片，從而方便濾布的更換。過濾器過濾時，過濾裝置在靜止狀態(tài)下工作，沒有移動部件。過濾系統(tǒng)在濾布內表面為過濾迎水面具有有效收集污物的功能，并允許清洗系統(tǒng)由濾布外側面向內側對其進行不直接接觸的沖洗。濾后水能夠用來直接進行反沖洗。過濾器的濾水流程路線從內到外，反沖洗的流程是由外到內，被反沖洗下來的污染物不污染過濾原水而被單獨排出，接入廠內污水系統(tǒng)重新處理。對濾布實行反沖洗時，不影響過濾器的出水運行。濾布是由有聚酯材料編織而成。濾布的網(wǎng)孔直徑為 10 微米，從而可將大于10微米懸浮物、細小顆粒污物截留。濾布的使用壽

16、命應不低于5年。（3）反沖洗及排泥系統(tǒng)（a）反沖洗系統(tǒng)功能反沖的功能是使用泵抽取濾后水通過對濾布自外對內的沖洗，從而將堆積在濾布內表面的臟物清除。為保證清洗效果和節(jié)約用水，采用高壓傘狀噴射系統(tǒng)清除濾布內側截留物，且噴射系統(tǒng)可以上下進行移動。反沖次數(shù)和歷時可調，正常的自清洗和淤泥清除過程中，不影響微過濾機的過濾流程。（b）反沖洗系統(tǒng)組成由反沖洗裝置、污物收集槽、排泥管道，反沖泵組成。外部管道系統(tǒng)包括反沖電磁閥，反沖裝置包括不銹鋼反沖管、不銹鋼污泥收集管。反沖洗系統(tǒng)根據(jù)過濾水頭自動沖洗或定時反沖洗，同時可以手動進行反沖洗操作。自動反沖洗系統(tǒng)應保證被截留的懸浮物和細小顆粒污染物能夠被充分的清理干凈。

17、（4）驅動裝置轉盤式微過濾器應包括一個可變頻調速的驅動裝置，驅動裝置由齒輪箱、驅動齒、驅動鏈和一個304不銹鋼的鏈條罩組成，齒輪箱為大扭矩斜散齒型，驅動電機電源380V/50Hz/3相交流電。（5）自控控制系統(tǒng)轉盤式微過濾器在過濾系統(tǒng)的操作中可實行自動控制和手動控制相結合?？刂葡到y(tǒng)按照工藝設計要求監(jiān)視和控制設備運轉。系統(tǒng)采用PLC控制,為國際知名品牌， 配帶觸摸屏?？赏ㄟ^觸摸屏上功能鍵手動開啟/關閉各驅動部件; 自帶檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)故障時提供信號，故障復原; 可在觸摸屏內文字顯示操作/故障信號, 運轉工作時間等.可顯示總運轉工作小時數(shù), 自由設置時間控制參數(shù).纖維轉盤式微過濾器池有如下特點：（1

18、）處理效果好。轉盤式微過濾器纖維轉盤濾池采用聚酯濾布，濾布孔徑為10微米，可截留粒徑小于10微米（m）微小顆粒，從而保證了出水水質及出水穩(wěn)定性。（2）連續(xù)運行。反沖洗的同時可連續(xù)過濾。（3）反沖洗耗水量低。系統(tǒng)排污量小，清洗效果好反沖洗耗水量為總進水量的1，遠遠小于是砂濾池的反沖洗水量。（4）運行全自動化控制。過濾、反沖洗等全由程序控制，并設有多重保護，日常不需專人操作管理。（5）水頭損失小。一般為0.050.2m，不超過0.3m。（6）運行費用低。不考慮除磷，運行費用約為0.0061元/噸水。（7）裝機功率低。（8）占地面積小。過濾轉盤垂直設計，很小的占地面積就具有很大的過濾面積。（9）設計

19、和施工周期短。纖維轉盤式微過濾器池整體模塊化，設計和施工方便并快捷；而且擴建容易。3.4.4.4過濾工藝確定下表為為太倉市南郊污水處理廠遠期6.0萬m3/d時，三種過濾形式的特點比較如下：三種過濾形式比較對照表 表3-4V型翻板濾池連續(xù)砂過濾器纖維轉盤式微過濾器池配套建（構）筑物需建反沖洗泵房和反沖洗鼓風機房、吸水井不需要建混凝池，澄清池，反沖洗泵房和反沖洗鼓風機房、吸水井等不需要建反沖洗泵房和反沖洗鼓風機房、吸水井過濾介質優(yōu)缺點采用均質石英砂濾料，過濾效果好，但由于污水廠二沉池出水含大量的微生物和細菌，濾池運行時間長了易滋生藻類致使濾料板結，不易沖洗干凈，從而影響出水水質采用均質石英砂濾料，連續(xù)洗砂，始終保持了濾料較清潔，過效效果較好采用聚酯纖維濾布，濾布孔徑為