王靜義-連續(xù)砂濾技術及其應用.ppt

1、連續(xù)砂濾技術及其應用,姓名:王靜義 學號：11803006,提綱,1、傳統(tǒng)砂濾工藝的簡介 2、連續(xù)砂濾概述 3、連續(xù)砂濾的原理和兩種常見的連續(xù)砂濾器 4、連續(xù)式活性砂濾和傳統(tǒng)砂濾性能對比 5、連續(xù)砂濾的實際應用 6、結語,1、傳統(tǒng)砂濾技術的簡介,砂濾是以天然石英砂通常還有錳砂和無煙煤作為濾料的水過濾處理工藝過程。砂粒粒徑一般為0.5-1.2mm，不均勻系數為2。常用于經澄清（沉淀）處理后的給水處理或污水經二級處理后的深度處理。根據原水和出水水質要求可具有不同的濾層厚度和過濾速度。 主要作用是截留水中的大分子固體顆粒和膠體，使水澄清。錳砂可以去除水中的鐵離子。 不均勻系數：濾料中粒徑不同的顆粒所

2、占的比例，一般用K80表示， K80=d80d10 d80篩分曲線中通過80%質量的濾料的篩分孔徑，mm d10篩分曲線中通過10%質量的濾料的篩分孔徑，mm K80表示濾料顆粒大小的不軍訓程度，K80越大表示濾料顆粒粗細差別越大，濾層孔隙率越小，不利于過濾。,傳統(tǒng)砂濾包含快濾池、雙層濾池、多層濾池、壓力過濾器、硅藻土過濾器、砂濾棒過濾器等多種型式，但它們均存在共同問題停機反沖洗問題，即在過濾過程中介質（如砂）是固定不動的（簡稱固定床過濾），經過一段時間的過濾后，過濾介質被懸 浮物堵塞，其過濾速度降低，過濾阻力增加，產水能力下降，此時就必須進行反沖洗實現濾床的再生。當進行反沖洗時過濾操作必須中

3、斷，若需24h連續(xù)過濾時，特殊的時候必須增加一臺過濾裝置作為備用或交替使用，這樣雖達到了連續(xù)過濾的 目的，但工藝復雜、設備費用高、占地面積大、不易操作、管理難度大。,2、連續(xù)沙濾簡介,2.1 概念 連續(xù)砂濾技術是一種應用于水處理行業(yè)的新型過濾技術, 它能夠在過濾的同時對濾料進行清洗, 不需停機對濾料進行清洗, 能保證過濾裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行,它省略常規(guī)凈水工藝中的反應、沉淀工段 ,在濾池中完成絮凝、過濾和反沖洗過程 ,使得在濾床中直接進行凝聚和分離成為可能。由于幾乎所有的化學處理步驟都直接在濾床中進行 ,因此在設備體積上與傳統(tǒng)的化學處理相比較 ,連續(xù)式砂濾器可以節(jié)省 80 %以上 ,加藥量也比傳

4、統(tǒng)的化學處理節(jié)省 2 0 % 30 % 。,2.2連續(xù)砂濾的分類 按提生管安裝位置可分為內循環(huán)連續(xù)沙濾和外循環(huán)連續(xù)砂濾。 按污水流經濾料的方式可分為上流式連續(xù)砂濾和下流式連續(xù)砂濾。（現在基本無下流式連續(xù)砂濾） 圖一和圖二分別為內循環(huán)連續(xù)砂濾器和外循環(huán)砂濾器,圖1 內循環(huán)砂濾器結構示意圖,圖2 外循環(huán)砂濾器結構示意圖,2.3連續(xù)砂濾的技術關鍵 (1)提砂技術 (2)洗砂技術 (3)均勻布水技術 (4)均勻布砂技術 典型規(guī)模 單臺連續(xù)反洗砂濾機處理量可達到1 200 m3/d，大水量過濾可多臺并聯使用，也可以建立混凝土結構連續(xù)反洗砂濾池，處理量12 000 m3/d以上。,3、連續(xù)砂濾的原理和兩種

5、常見的連續(xù)砂濾器,3.1連續(xù)砂濾的原理 連續(xù)砂濾器的工作原理是過濾和反洗兩步同時進行的過程。當原水流過進水口后穿過布水器，經過濾床向上流動，上升過程中污物被濾料截獲，過濾后的清水由過濾器頂部的溢流堰收集排出。同時壓縮空氣由伸入到提砂管口的壓縮進氣管管咀噴出，帶動過濾器底部的臟砂及部分水上升至提砂管上端口，落入洗砂槽內，在過濾出水與反沖洗出水水位差的作用下，下落的臟砂與上升的清水進行自動清洗，提砂管提升上來的氣提水與洗砂槽內的反沖洗水一起流入反沖洗出水槽再由反沖洗出水管排走，在重力作用下洗凈后的濾料經布砂器循環(huán)回到濾層。過濾與反沖洗同時進行，連續(xù)過濾。,3.2 “天天”連續(xù)砂濾器（早期雛形）,連

6、續(xù)自動沖洗砂濾裝置“天天” 砂濾器,是英國塞門哈吞公司上世紀80年代初發(fā)明的,具有獨特特點的砂濾裝置。該裝置是過濾介質連續(xù)流動,“沖洗重復使用”循環(huán)進行的連續(xù)過程。 3.2.1設計基本構思 “天天 ”連續(xù)砂濾裝置的結構,是基于下述條件進行設計的。 1.使濾過介質具有由粗粒到細粒的分布,液體先與粗粒的濾過介質接觸,然后再通過具有比較大的容積的細 粒 層 過濾。 2.為了進行連續(xù)過濾,濾床表面必須經常以清凈的介質置換。 3.砂子的沖 洗 在 過 濾 器 內 進行。 4.為了防止因磨損引起故障,不采取機械方法 ,而用氣舉方式來實現砂子的循環(huán)。,這些條件在裝置 上怎樣實現呢？ 讓我們先來研究一下：圖1

7、所示當把砂子從底部中間抽出時 ,砂子的表面中間部分 ,就形成倒園錐狀。然后按圖2所示那樣,當把從底部抽出的砂子返送到頂部外周時 ,如果這些砂子是 由祖粒和細粒構成的 ,則粗砂就向倒圓錐頂部即倉的中心部集中 而細粒則被聚集在外周 。,3.3.2 構造和性能,“天天 ”連續(xù)砂濾器有園型和角型的兩種。 首先就圖4 所示的剖面 ,對園型的構造和性能加 以說明。原水由雙層園筒外側的頂倉 ,通過進水口 進入過濾室 中。經濾床過濾的水流過檔砂柵 集中到過濾水 集 水 室 中,然后通過濾水自控閥排到系統(tǒng)外。在過濾時為捕捉 被弄臟 的 砂 子 ,由于提升器的作用 ,自然地慢慢同過濾器的下部移動。即從最底部的提升

8、箱 上升到提升管 中,經提升器排出管 進入洗砂分離室 中。自空氣供給裝置 供給的空氣,在提升箱出口處進入。,其次,再就圖5 所示的剖面 ,將角型的性能加以說 明。原水 自設備本體上部的側壁進入原水室 ,通過濾床到過濾水集水室 ,然后經 自控閥 排到系統(tǒng)外。將捕捉 了 的污砂 ,通過提升管 排到洗砂室 中。當需要強化砂提升操作時 ,才使用 沖 洗 泵。,過濾量大時,用角型的代替多臺圓型過濾器的設計 ,能使全部設備 占地面積顯著地減少,這樣能有效地利用 占地面積。同時 ,圓型設備越大型化,裝置高度越高,因此把角型設備相組組合的工藝是有利的。（？）,3.3 諾迪克連續(xù)砂濾器（目前常見） 諾迪克連續(xù)砂

9、濾器是瑞典發(fā)明的，是一種內循環(huán)式連續(xù)砂濾器，具有簡潔高效的特點，應用十分廣泛。,工作原理,4、連續(xù)式活性砂濾和傳統(tǒng)砂濾性能對比,由于連續(xù)砂濾是過濾和反洗兩步同時進行，可以實現設備連續(xù)運行，從而使它相對傳統(tǒng)砂濾擁有了很多優(yōu)點，但是因其結構特征它也存在一些缺點，對比如下：,連續(xù)式砂濾的優(yōu)點是： 連續(xù)運行，出水水質穩(wěn)定，沒有階段沖洗前后砂層變化帶來的水質變化； 由于砂循環(huán)清洗的頻率范圍寬（28hr），適合于高的進水SS負荷； 連續(xù)排放洗砂水，使得洗砂水的處置非常簡單，無需儲存設施； 無須復雜的反洗系統(tǒng)，節(jié)省了大功率的反沖洗水泵，頻繁開啟的高質量的進口閥門，管道、控制系統(tǒng)和電氣設施； 上部進水，上部出

10、水的結構形式可以將砂濾向地下深處發(fā)展，從而節(jié)省占地面積，又不影響水力高程； 由于砂循環(huán)清洗的頻率高（28hr），砂層干凈，水頭損失?。?連續(xù)式砂濾的相對不足是： 底錐結構相對復雜，土建制作要求高，也因此加大了池深； 由于洗沙水和過濾水是連通的，盡管流向流速很大，但洗沙水中的臟物質和過濾水之間的轉移交換還是不能完全避免； 在處理低濃度進水（5NTU），追求非常低濁度出水（1NTU），的情況下，要求砂循環(huán)清洗的頻率要低，這盡管活性砂濾也能執(zhí)行間歇洗沙方式，但不如選擇反洗式砂濾更為經濟； 連續(xù)洗砂水量相對固定，因此在低進水負荷下洗砂水比例相對大；,5、連續(xù)砂濾的實際應用,由于自身的優(yōu)點，連續(xù)砂濾可以

11、廣泛用煤礦污水深度處理、市政污水廠深度處理 、傳統(tǒng)過濾器系統(tǒng)的升級改造 、各種冷卻水回用 、造紙行業(yè)用水 、中水回用 、電鍍廠污水深度處理 、膜預處理系統(tǒng) 、地表水深度處理 、可飲用水深度處理 、油田港口含油廢水深度處理 、雨水調節(jié)等過程中，下面做簡單介紹： 、,1、地表水處理 地表水通常作為飲用水和工業(yè)工藝用水的水源，絮凝劑和原水在進水管上的管道混合器中進行充分混合,絮凝和分離過程在連續(xù)砂過濾濾床中完成,出水濁度由在線濁度儀測量,絮凝劑的投加量和進水水量成比例，并且根據進水水質決定是否需要進行pH 值的調節(jié)。,2、飲用水處理 在飲用水處理中，通常情況下連續(xù)砂過濾器可保證如下出水水質： 色度：

12、5mg/LPt；濁度： 0.3NTU； CODMn2.5mg/L；AI 0.1mg/L 根據某自來水廠的測試結果, 在進水懸浮物含量為200mg/L 的情況下，連續(xù)砂過濾器可以保證濁度小于 1.0NTU 的穩(wěn)定的出水水質,3、工業(yè)工藝用水處理 用地表水作為水源處理的工業(yè)工藝用水的出水水質與飲用水的水質接近，通?？杀ＷC以下出水水質：色度：5mg/LPt； CODMn： 2-3.5mg/L；濁度： 0.2-0.5NTU；國外許多造紙廠采用活性砂過濾工藝處理原水， 以下是某造紙廠連續(xù)砂過濾器的運行數據： 原水水質： CODMn； 8-10mg/L；色度:15-35mg/LPt 出水水質： CODMn

13、3mg/L；色度： 5mg/LPt； AI； 0.1mg/L,4、市政污水深度處理 為了節(jié)約水資源，市政污水二級處理后的出水需進行深度處理用作回用水已成為政府的一項政策 ，目前國內常用的深度處理方法是采用常規(guī)的絮凝 沉淀和過濾三段式處理工藝，進一步去除二沉池出水中的懸浮物和磷 ，國外多采用連續(xù)砂過濾工藝對污水廠二級處理出水進行深度處理，避免了常規(guī)水處理的初濾液對回用水系統(tǒng)的影響，在懸浮物濃度高達100mg/L 的情況下,仍然能夠滿足回用水的水質要求連續(xù)砂過濾出水水質：懸浮物： 10mg/L；油： 2mg/L,5、工業(yè)污水 工業(yè)廢水通常需要首先進行預沉和 pH 值的調節(jié), 投加絮凝劑后進入連續(xù)砂過濾器 國外大型的鋼鐵廠循環(huán)冷卻水通常用連續(xù)砂過濾器來處理，可以去除鐵渣和油脂 瑞典某軋鋼廠的含鋼渣和油的冷卻水經連續(xù)砂過濾器處理完后循環(huán)回用，其處理效果如下： 進水水質: 懸浮物： 30-200mg/L；油： 5-15mg/L； 出水水質： 懸浮物 10mg/L；油 2mg/L；,6、結語,自動連續(xù)砂過濾工藝集絮凝 沉