各种滤池比较.doc

V型滤池1. 概述V型滤池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字形而得名，也叫均粒滤料滤池（其滤料采用均质滤料，即均粒径滤料）、六阀滤池（各种管路上有六个主要阀门）。它是我国于20世纪80年代末从法国Degremont公司引进的技术。2. 工作过程（1）过滤过程：待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后，溢过堰口再经侧孔进入被待滤水淹沿的V型槽，分别经槽底均匀的配水孔和V型槽堰进入滤池。被均质滤料滤层过滤的滤后水经长柄滤头流入底部空间，由方孔汇入气水分配管渠，在经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。（2）反冲洗过程：关闭进水阀，但有一部分进水仍从两侧常开的方孔流入滤池，由V型槽一侧流向排水渠一侧，形成表面扫洗。而后开启排水阀将池面水从排水槽中排出直至滤池水面与V型槽顶相平。反冲洗过程常采用“气冲气水同时反冲水冲”三步。气冲 打开进气阀，开启供气设备，空气经气水分配渠的上部小孔均匀进入滤池底部，由长柄滤头喷出，将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于水中，被表面扫洗水冲入排水槽。气水同时反冲洗 在气冲的同时启动冲洗水泵，打开冲洗水阀，反冲洗水也进入气水分配渠，气、水分别经小孔和方孔流入滤池底部配水区，经长柄滤头均匀进入滤池，滤料得到进一步冲洗，表扫仍继续进行。停止气冲，单独水冲 表扫仍继续，最后将水中杂质全部冲入排水槽。V型滤池的特点及设计参数滤速可达720m/h，一般为12.515.0m/h。采用单层加厚均粒滤料，粒径一般为0.951.35mm，允许扩大到0.72.0mm，不均匀系数1.21.6或1.8之间。对于滤速在720m/h之间的滤池，其滤层高度在0.951.5m之间选用，对于更高的滤速还可相应增加。底部采用带长柄滤头底板的排水系统，不设砾石承托层。滤头采用网状布置，约55个/m2。反冲洗一般采用气冲、气水同时反冲和水冲三个过程，反冲洗效果好，大大节省反冲洗水量和电耗。气冲强度为5060m3/（h.m2）（1316L/s.m2），清水冲洗强度为1315m3/（h.m2）（3.64.1L/s.m2），表面扫洗用原水，一般为58m3/（h.m2）（1.42.2L/s.m2）。整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀，在反冲洗过程中滤料层不膨胀，不发生水力分级现象，保证深层截污，滤层含污能力高。滤层以上的水深一般大于1.2m，反冲洗时水位下降到排水槽顶，水深只有0.5m。D型滤池简介1.1概述D型滤池是由德安公司自主设计的一种快滤池。它采用863纤维滤料，小阻力配水系统，气水反冲洗，恒水位或变水位过滤方式。D型滤池具备传统快滤池的主要优点，同时运用了DA863过滤技术，多方面性能优于传统快滤池，是一种实用、新型、高效的滤池。1.2滤料D型滤池采用彗星式（自适应）纤维滤料，这是一种新型的过滤材料，设计为不对称构形，一端为松散的纤维丝束，称“彗尾”,另一端为比重较大的实心体，称“彗核”，彗尾纤维丝束固定于彗核内，整体呈彗星状，如图所示。彗星式纤维滤料的不对称结构使得其兼有颗粒滤料和纤维滤料的特点。由该滤料形成的滤床空隙率分布接近理想滤料的结构。在该滤床的横断面（水平）上空隙率分布均匀，确保了过滤时水流通道大小一致性，其直接效果是截污量均匀，水流短路现象可以避免。在该滤床的纵断面（垂直）空隙率分布由上至下逐渐减少，空隙率沿滤床深度方向呈上大下小的梯度分布，该结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离，即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留。过滤时，比重较大的彗核对纤维丝束起到压密作用，同时由于彗核尺寸较小，对过滤断面空隙分布的均匀性影响不大，从而提高了滤床的截污能力。反冲洗时，由于彗核和彗尾纤维丝束的比重差，彗尾纤维随反冲洗水流而散开并摆动，产生较强的甩曳力，滤料之间的相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到的机械作用力，滤料的不规则形状使滤料在反冲洗水流作用下产生旋转，强化了反冲时滤料受到的作用力，上述几种力的共同作用使附着在纤维表面的固体颗粒很容易脱落，从而提高了滤料的洗净度。1.3 特点D型滤池这种新型的快滤池具有如下特点：采用彗星式纤维滤料，可实现高滤速、高精度的过滤，从而减少占地面积，提高出水质量；D型滤池的控制可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要确定，灵活、先进；特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失；反冲洗耗水率低（2%滤水量），运行费用省；具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用；抗冲击负荷能力强。3.2 快 滤 池 一、快滤池的构造与工艺过程 本节主要是介绍普通快滤池，因为这种池子过去在生产中采用较广，它的构造和使用经验仍然有典型的意义，在介绍普通快滤池的基础上再介绍其他类型的滤池。 快滤池一般建成矩形的钢筋混凝土池子。个数比较少时(特别是个数成单的小池子)，可以采用单行排列，一般情况下宜双行排列。图3.3为单行布置的快滤池透视图。图64为双行布置的快滤池平剖面图，两行滤池中间布置管道、闸门及量测的一次仪表部分，称为管廊，管廊的上面为操作室，设有控制台。快滤池可以采用单个的或集中控制的方式，单个控制时，每个池子设有一个控制台，台上装有流量及水头损失二次仪表、控制滤池闸门开关和取水样的设备。快滤池常与全厂的化验室、消毒间、值班室等建在一起成为全厂的控制中心。 从图3.4可见，快滤池本身包括集水渠、洗砂排水槽，滤料层、承托层(也称垫层) 及配水系统五个部分。快滤池的管廊内主要是浑水进水，清水出水、初滤水、冲洗来水、冲洗排水(或称废水渠)等五种管道以及与其相应的控制闸门。 在快滤池的运行过程中，主要是过滤冲洗两个过程的重复循环。过滤就是生产清水的过程，过滤的速度可以用2号闸门控制，过滤时水的流线如下： 混凝沉淀(澄清)池来水浑水进水干管1号闸门集水渠洗砂排水槽滤料层承托层配水系统2号闸门清水干管清水池。 在过滤时开1、2号闸门，关3、4、5号闸门。 浑水(或称滤前水)由集水渠进入滤池时先通过滤池池壁与洗砂排水槽连通的洞，流 入洗砂排水槽内，然后从槽的两边溢流而出，通过槽的作用使水均匀分布在滤池整个面积上。 在过滤时，由于砂粒表面不断吸附矾花的结果，使砂粒间的孔隙不断减小，水流的阻力 就会不断增长。如果我们在滤池的出水管上装一个测压管，就可以看出水流过滤池所产生的总水头损失(见图3.5在不断增长，它可以允许达到2.53米(主要根据池子深度而定)，这时候说明砂粒间孔隙已经减小到能够过滤的最小值了，如果还要继续下去，那么这些孔隙就会迅速地接近于堵死，以致滤池不能出水，在这段时间里，水质还可能变坏。所以当水头损失达到允许的最大值时，滤池就要停止生产，进行反冲洗工作。冲洗就是把砂粒上的那些吸附着的矾花冲洗下来，从过滤开始到过滤停止之间的过滤时间叫做滤池的工作周期，一般滤池的工作周期应该大于812小时，实际上最长的工作周期可以达48小时以上。 冲洗的流向与过滤完全相反，是从滤池的底部朝滤池上部流动的，所以叫反冲洗。冲洗水是用过滤后的清水(又称滤后水)，冲洗的具体步骤如下：(1)关1号闸门，让已进入滤池的浑水仍继续过滤。(2)关2号闸门，停止过滤，但要保持池子水位在砂面以上的10厘米处，以防止空气进人滤层，引起在过滤或冲洗时的干扰。(3)开3号及4号闸门，让冲洗水进入滤池，均匀分布在滤池面积上，水的流向如下：冲洗水干管3号闸门配水系统承托层滤料层洗砂排水槽集水渠4号闸门废水渠道水厂厂区下水道。(4)当洗砂排水槽排水约五分钟，冲洗排本清亮后挥浊度约在80度以下)，依次关3号及4号闸门。 这样冲洗工作即完成。从停止过滤到冲洗完毕，一般需要2030分钟，在这段时间内，滤池停止生产。冲洗所消耗的清水，约占滤池生产水量13(视水厂规模而异)。冲洗完毕后，重新打开1、2号闸门，又重复过滤的过程。如果开始过滤出水的水质较差，不允许进入清水池的时候，可以打开6号闸门同时关掉2号闸门，让出水排入下水道，直到出水合格为止，称为初滤排水。二、过滤过程中水头损失的变化 了解过滤中水头损失的变化是深入了解过滤过程的基础。快滤池的来水是不变的，这是取水泵站的均匀供水所决定的，而滤速将随水头损失的增加而逐渐减小。如果滤池也能够均匀出水，就可使采水和出水互相适应。要作到滤池滤速不变可以利用出水闸门2的调节(自动或人工的)来解决。 为了便于理解，我们假定在过滤的工作周期内，池子的水位是不会变的，滤速也是不变的。如果测定滤池进水、滤池出水和闸门2后面的水位，就可以得到滤池有关的各种水头损失变化的关系，如图65、图66所示 滤池刚开始过滤时，它的总水头H可以分成下面五个组成部分：(1)干净滤料所产生的水头损失H0；(2)垫层和配水系统所产生的水头损失hl；(3)控制滤速的闸门2所产生的水头h0；(4)管道里的流速水头v2/2g；(5)剩余水头h2，这样就得到了下列关系： (3.1) 现在再看当过滤时间达到t后，这些水头损失有什么变化。首先可以看到由于沙层里面吸附了许多矾花，孔隙减小，阻力从H。增加到H1，但是承托层和配水系统在整个过滤过程中基本上是保持干净的，所以只要滤速不变，ht是不变的。v2/2g也是不变的。但是为了保持滤速不变，在H0增加为H1后，闸门2的调节阻力必须从原来的h0减小到ht。剩余水头h2仍然可以不动用，保持不变。这些数值加起来仍然为H，所以得 (3.2) 实际的资料表明Ht随时间的变化是一个直线的关系，这样就很容易得到图(3.6的结果。Ht直线和过滤时间t轴间夹角a不变。Ht最大能够变得多大?从图37看出当ht变为最小值hT后(即闸门2全开，因此阻力最小)，如果继续使用滤池，那么剩余水头h2就开始要被动用了，这时过滤时间为T，从T开始很快到剩余水头h2消耗完的时间为T，如果继续过滤，水量就开始减少而且很快矾花会把整个滤池堵死以致不出水。这个时间T就是滤池的最大可能工作周期。实际的过滤工作周期到了也就停止了。性砂滤池 u=4098157216,888000464&fm=51&gp=0.jpg (7.34 KB)2012-8-4 16:16一、 连续流砂过滤器的应用范围：基于逆流原理，是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备，广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。二、 连续流砂过滤器的工作原理：连续流砂过滤系统由相应结构的罐体，锥型滤砂导向装置，内部过滤单元，进水管道，滤液出水管道，冲洗水出水管，内部过滤单元与相应管道间的弹性连接，空压机和控制系统等组成。系统采用升流式流动床过滤和单一均质石英砂滤料，过滤与洗砂同时进行，能够24小时连续自动运行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗极低。系统无需维护，管理简便，可无人值守。三、 连续流砂过滤器的控制系统：由电控柜和气控柜两部分组成。一个电控柜控制一到数个气控单元，一个气控柜控制一个或多个砂过滤器单元。四、 连续流砂过滤器的出水标准：采用静态混合器进行在线混凝，进一步降低SS、TP等污染物，保障出水水质稳定。根据设计进出水主要水质指标，可达一级A标准，要求如下：SS进水：30 mg/L；T-P出水：1.5 mg/L。SS出水：10mg/L；T-P出水：0.5mg/L。纤维转盘滤池是目前世界上最先进的过滤器之一，目前在全世界已经有700个污水厂采用该项技术。滤布转盘过滤器的处理效果好，出水水质高，设备运行稳定，拥有目前世界上唯一公认的中水回用证书Title22证书。滤布滤池主要用于冷却循环水处理、废水的深度处理后回用。作为冷却水、循环水过滤后回用：进水水质SS80mg/L以下，出水水质SS10mg/L。 用于污水的深度处理，设置于常规活性污泥法、延时曝气法、SBR系统、氧化沟系统、滴滤池系统、氧化塘系统之后，可用于以下领域： 去除总悬浮固体结合投加药剂可去除磷 可去除重金属等。 滤布转盘过滤器用于过滤活性污泥终沉池出水，设计水质：进水SS：30mg/L（最高可承受80100mg/L），出水SS5mg/L，浊度2 NTU，实际运行出水更优质，一般出水浊度在1左右。滤布滤池与常规滤池相比的特点 ：（1）出水水质好并且稳定。滤布转盘过滤器是采用滤盘外包滤布来代替传统滤池的砂滤料，滤布孔径很小，可截留粒径为几微米(m)的微小颗粒，因此出水水质及出水稳定性都优于粒料滤池。（2）设计新颖，耐冲击负荷。滤布转盘过滤器相当于是滤池及沉淀池的结合，具有排泥的功能。颗粒大的污泥直接沉淀到斗形池底，不会堵塞滤布，即不像普通滤池：所有的悬浮物(SS)都必须经过滤料。（3）设备简单紧凑，附属设备少，整个过滤系统的投资低。滤布转盘过滤器清洗时可连续过滤。而砂滤池反冲洗时不能连续过滤，为保证连续，需要在砂滤池前设中间储水池或采用多台滤池交替工作。（4）设备闲置率低，总装机功率低。由于滤布较薄，非常容易冲洗干净，清洗非常高效，清洗时，清洗滤盘的面积只相当于整个滤盘面积的1。（5）运行自动化，因而运行和维护简单、方便。过滤过程由计算机控制，可调整负压抽吸清洗过程及排泥过程的间隔时间及过程历时。基本不需专人维护管理。 （6）水头损失比砂滤池小很多。滤布转盘过滤器一般为0.2m，而砂滤池的水头损失一般为1.5m多。砂滤罐的水头损失则高于5m，能量损失大，增加运行费用。（7）占地面积比其他滤池小很多。由于滤盘垂直中空管设计，使小的占地面积可保证大的过滤面积，从而减少了池容，减少了材料量及土方量，显著降低了工程造价。（8）滤布转盘过滤器比粒料滤池易于安装。现场连接管配件及电气设备之后，即可投入使用。而粒料滤池则往往需要进行滤料安装。（9）设计周期和施工周期短。滤布转盘过滤器整体设备化，可整体装运，设计和施工方便并快捷；而且扩建容易。（10）对地基地耐力要求低，设备地基的投资少特别适用于对已建污水处理厂的升级改造，可以使出水从一级达到一级。 翻板型滤池 CTE 翻板滤池是瑞士苏尔寿（Sulzer ）公司，下属的技术工程部（现称瑞士CTE 公司）的研究 成果。具有世界水平的苏尔寿气水 反冲滤池，我们称它为“ 翻板“ 滤池。所谓“ 翻板“ ，是因为该型滤池的反冲洗排水舌阀（板）工作过程中是在0o 90o 范围内来回翻转而得名。 一、翻板滤池的工作原理 该型滤池的工作原理与其它类型气水 反冲滤池相似：原水（一般指上一级净水构筑物的出水）通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池，水以重力渗透穿过滤料层，并以恒水头过滤后汇入集水室，详见图一：滤池反冲洗时，先关进水阀门，然后按气冲、气水 冲、水冲三个 阶段开关相应的阀门，详见图二。一般重复两次后关闭排水舌阀（板），开启进水阀门，恢复到正常过滤工况。 二、翻板滤池的主要特点 苏尔寿公司经过长期对滤池技术研究 与推广应用 ，使翻板滤池不断改进完善。它在反冲洗系统、排水系统与滤料选择方面有新的技术性突破，从而使该型滤池具有出水水质明显提高、反冲洗水量少、反冲洗时间短、反冲周期长、基建投资省、运行费用低以及施工简单、工期短等优特点。 1 、滤料、滤层可多样化选择 根据滤池进水水质与对出水水质要求的不同，可选择单层均质滤料或双层、多层滤料，亦可更改滤层中的滤料。一般单层均质滤料是采用石英砂（或陶粒）；双层滤料为无烟煤与石英砂（或陶粒与石英砂）。当滤池进水水质差（例原水受到微污染，含TOC 较高时），可用颗粒活性炭置换无烟煤等滤料。 2 、滤料流失率比其它滤池低 翻板滤池下有级配的砾石承托支，滤料一般不会从滤池底部流失。反冲洗时反冲洗水的强度高（15 16L m2.s ）、滤料的膨胀率较大（40 以上），若对一般滤料比重较轻的颗粒活性炭、陶粒等滤料易于从排水槽流失。但对于翻板滤池由于它具有：1 ）排水舌阀（板）的内侧低高于滤料层0 15 0 20m ；2 ）排水舌阀（板）是在反冲洗结束，滤料沉降20 秒后再逐步开启，详见图三。从而保证轻质滤料不致于 通过排水舌阀（板）流失。反冲泥水一般在60 80 秒内排完。此时，滤池中的微细污泥颗粒仍呈悬浮状态，不会发生沉淀，截留在滤料表面。 3 、滤料反冲洗净度高、周期长与容污能力强 根据水流剪切力与水的粘滞系数及速度梯度变化成正比，即与水冲洗速度成正比。翻板滤池反冲洗的第三阶段即水冲段，其强度达15 16L m2.s ，使滤料膨胀成浮动状态，从而冲刷和带走前两阶段（气冲段、气水 冲段）洗擦下来的截留污物和附在滤料上的小气泡。一般经两次反冲洗过程，滤料中截 污物遗留量少于0 1kg /m3 。这样一来使翻板滤池的运行周期延长反冲洗周期达40 70 小时（相应水头损失为2 0m 水柱左右） 当2m 容污水头时，滤料的溶污能力达2 5kg /m3 。 4 、翻板滤池出水水质比一般低水头反冲滤池出水水质好 这主要由于反冲洗强度较高，滤料中截 污物遗留量少、滤料净度好，使初滤水水质得到保证。根据昆明市自来水总公司第五水厂的翻板滤池（模型）试验结果表明：同样进水水质条件下，翻板滤池出水水质显著提高，当进入滤池的浊度5NTU 时，CTE 双层滤料滤池的出水水质可达0 2NTV （95 ）、0 5NTU （100 ） 5 、反冲洗水耗低、水头损失小翻板滤池的水冲强度（15 16L m2.s ）、滤料膨胀率（可高达40 ）与普通快滤池相近，但它的水冲时间短（22 2 分钟），反冲洗周期长（进水浊度5NTU 时，反冲洗周期40 70 小时），故反冲洗水耗量少，一般约为3 4 5m3 /m2 ，相应的反冲泵耗电量也较小。据运行表明：滤层厚1 5m ，滤速为9m /h 时，滤料层产生的水头损失约为0 35 0 40m 。 6 、双层气垫层，保证布水、布气均匀 CTE 滤池在底板上、下形成两个均匀的气垫层，从而保证布水、布气均匀，避免气水 分配出现脉冲现象，影响 反冲洗的效果。 7 、气水 反冲系统结构简单，施工进度快 翻板滤池的反冲洗系统具有综合普通快滤也V 型滤池的设计特点，但对滤池底板施工要求的平整度不很严格，即使每格滤池中间安装布气布水管部分的池底，对水平误差要求10mm 。这样可降低施工难度、缩短施工周期，较明显地减少施工费用。 转贴于 中国论文下载中心 该型滤池的布气布水立管一般采用不锈钢管，配水配气横管采用PE 塑料制作。配水、气横管的水平度施工中容易调整，使滤池的整个滤料层能均匀地达到反冲洗，去污效果好，避免了局部滤料结污结块现象，滤池的使用寿命较长，减少维护工作与运行费用。 三、翻板滤池设计要点 翻板滤池设计计算 与普通快滤池相似，主要设计参数取用如下： 1 、过滤速度：当进水浊度5NTU ，滤速取6 10m /h ； 2 、滤层厚度：一般用1 5m 厚。当采用双层滤料时，则为： 陶粒：厚800mm ，粒径1 6 2 5mm ； 石英砂：厚700mm ，粒径0 7m 1 2mm 。 3 、过滤水头损失：一般取2 0m ，相应的双层滤料滤池的纳污率为2 5kg /m3. 4 、反冲强度： 气冲，强度为15 16L /m2.s 。相应冲洗速度54 57 6m /h 。 5 、反冲时间与单位耗水量、耗气量 气冲：历时5 分钟，单耗气5 0 6 0m3 /m2; 水冲：历时3 分钟，单耗水3 0 4 5m3 /m2 。 6 、自控系统设计：对于翻板滤池运行自控程度设计显得很重要，尤其在滤池反冲洗时段尤为重要，一般设定为： a 、当水头损失达2 0m 时，关闭进水阀门，滤池继续过滤； b 、待池中水面降至近滤料层时（约高15cm ），关闭出水阀门； c 、开反冲进气阀门，松动滤料层，摩擦滤料的截污物，强度为15 16L m2.s ； d 、历时2 分钟后，再开反冲进水阀门，此时气冲强度仍为15 16L m2.s ，水冲强度为3 4L m2.s ； e 、历时4 5 分钟气水 混冲后，关闭反冲进气阀门。同时开大反冲进水阀，使水冲强度达到15 16L m2.s ； f 、经2 0 2 5 分钟高强度水冲后，关闭反冲进水阀门，此时池中水位约达最高运行水位； g 、静止20 秒后开启反冲水排水舌阀（板），先开50 开启度，然后开100 开启度进行排水； h 、一般在60 80 秒内排完滤池中的反冲洗水，关闭排水舌闭（板）。重复程序，再反冲洗一次。一般通过两次反冲洗后，滤料中含污率低于0 1kg /m3 ，并且附着在滤料上的小气泡也基本上被冲掉。然后开启进水阀门，待池中水位达一定高度时，开出水阀门，进入新一轮过滤周期。 7 、反冲排水舌阀（板）操作系统设计是翻板滤池成功与否的关键因素之一，设计中应予以充分重视。 四、翻板滤池应用 情况 瑞士苏尔寿公司经长期研究 、不断完善的翻板滤池，目前 已有300 多家水厂采用此型滤池，主要分布在欧洲各国。我国仅昆明市自来水总公司与瑞士苏黎世市供水局联合试验研究 处理滇池水时，曾建一座3 0m2 的翻板滤池（模型池）