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一種模塊化設(shè)計(jì)固定濾盤(pán)過(guò)濾技術(shù)

中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2012-3-29 11:10:51

污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本

摘要:本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)及新興深度過(guò)濾技術(shù)的對(duì)比,介紹了一種新型濾布濾池,包括其工作原理、設(shè)備組成、技術(shù)特性及運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明濾盤(pán)固定而吸盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的新型組合方式,不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗小、便于模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),而且其獨(dú)立的過(guò)濾單元設(shè)計(jì)方式,可保證設(shè)備占地面積小,安裝維護(hù)方便,水頭損失小,出水水質(zhì)更穩(wěn)定可靠,是一種值得推廣的水處理深度過(guò)濾技術(shù)。

關(guān)鍵詞:深度處理;濾布濾池;固定濾盤(pán);模塊化設(shè)計(jì)

在中水回用及污水深度處理中,懸濁水體的固液分離是工藝處理過(guò)程經(jīng)常面臨的問(wèn)題,尤其在全國(guó)各地城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造項(xiàng)目中,深度處理工藝的選擇不僅要考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性,還必須兼顧設(shè)備占地面積及運(yùn)行維護(hù)成本。在深度過(guò)濾領(lǐng)域,傳統(tǒng)的砂濾技術(shù)雖然工藝簡(jiǎn)單,濾材易取,但砂濾池的再生清洗繁雜,過(guò)濾的穩(wěn)定性較差,且土建占地面積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,這些問(wèn)題促使業(yè)內(nèi)人士不斷探尋和推進(jìn)新的過(guò)濾工藝,并涌現(xiàn)出了許許多多新的過(guò)濾技術(shù),本文介紹的Wasaftech模塊化設(shè)計(jì)的固定濾盤(pán)過(guò)濾技術(shù)就是一種非常高效的新型專(zhuān)利技術(shù)。

1 Wasaftech濾布濾池的工作原理
Wasaftech (沃安特)濾布濾池采用外進(jìn)內(nèi)出的處理工藝,即系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),污水經(jīng)濾盤(pán)由外向內(nèi)穿流過(guò)濾。每個(gè)圓形濾盤(pán)的兩個(gè)圓面均覆有10µm過(guò)濾精度的濾布濾材,過(guò)濾時(shí)形成致密的濾層,能夠截留懸濁液中的顆粒物,隨著濾層上截留顆粒物的增加,濾層過(guò)濾需要的水位落差增大,濾層需要再生,此時(shí),由PLC控制的反沖洗濾布再生清洗裝置,通過(guò)抽吸系統(tǒng)對(duì)濾布上沉積的固體物質(zhì)進(jìn)行清理。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程均為連續(xù)的,即反抽吸過(guò)程中,過(guò)濾過(guò)程也不停止。
Wasaftech 濾布濾池系統(tǒng)主要用于分離水中的細(xì)小懸浮顆粒。特別適合于地表水凈化和污水深度處理,一般設(shè)置于常規(guī)二級(jí)污水處理系統(tǒng)之后或自來(lái)水水源水預(yù)處理階段,主要去除總懸浮物,結(jié)合藥劑投加可去除部分磷和COD等污染物。用于污水處理可滿(mǎn)足中水回用及城市污水處理廠提標(biāo)一級(jí)A改造要求。
過(guò)濾時(shí),污水首先進(jìn)入濾池,依靠重力作用通過(guò)濾布,過(guò)濾后的水經(jīng)濾盤(pán)側(cè)上方的出水管匯集入總出水管排出,濾盤(pán)與吸盤(pán)保持靜止;清洗時(shí),濾盤(pán)保持靜止,抽吸盤(pán)以1轉(zhuǎn)/分鐘的速度分時(shí)順序轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)濾布進(jìn)行負(fù)壓抽吸清洗,將濾盤(pán)中的水由內(nèi)向外吸出,并將濾盤(pán)上沉積的污泥顆粒一同帶出,達(dá)到清洗濾盤(pán)的目的。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)控制抽吸管路上電磁閥的開(kāi)閉,交替清洗濾盤(pán)。抽吸出的清洗液返回水廠前端處理工藝,反洗水量約為過(guò)濾水量的2%左右。
濾布濾池底部設(shè)沉渣區(qū),進(jìn)水中比較大的固體會(huì)自然沉降到斗形池底,抽吸泵定期將這些污泥抽吸送到污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

2 Wasaftech濾布濾池設(shè)備的特性
Wasaftech(沃安特)濾布濾池采用外進(jìn)內(nèi)出式的過(guò)濾方式,其主體濾盤(pán)靜止不動(dòng),并固定在濾池中,該設(shè)計(jì)方式能夠最大限度地減少系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠。每個(gè)過(guò)濾盤(pán)片單元都能夠設(shè)計(jì)成在系統(tǒng)不停止運(yùn)行的情況下,輕松地從支架上取出,進(jìn)行維護(hù)或更換。每?jī)蓚(gè)濾盤(pán)為一標(biāo)準(zhǔn)化模塊的設(shè)計(jì)能夠使得Wasaftech濾布濾池能夠根據(jù)客戶(hù)的水質(zhì)水量要求進(jìn)行柔性設(shè)計(jì),充分滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)過(guò)濾的要求。其具體的特點(diǎn)及性能如下:

2.1  Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)構(gòu)成
Wasaftech 濾布濾池系統(tǒng)主體分為四個(gè)部分:過(guò)濾組件、抽吸系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
1) 過(guò)濾組件:Wasaftech 濾布濾池系統(tǒng)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),每2個(gè)盤(pán)片為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊。過(guò)濾組件主要為繃裹濾布的濾盤(pán),濾盤(pán)固定在中央支架上,側(cè)面設(shè)置出水管路。濾后水經(jīng)側(cè)端出水管匯入總出水管排出。
2) 抽吸系統(tǒng):抽吸裝置主要由抽吸泵、抽吸管路、吸盤(pán)組成。每個(gè)濾盤(pán)的兩側(cè)各有一個(gè)抽吸盤(pán)。抽吸盤(pán)固定在濾盤(pán)中央的旋轉(zhuǎn)抽吸管上。旋轉(zhuǎn)抽吸管既作為吸盤(pán)的旋轉(zhuǎn)裝置,也充當(dāng)泥水的傳輸管路。抽吸時(shí),吸盤(pán)以濾盤(pán)中心為軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)濾池水位達(dá)到設(shè)定的水位時(shí),抽吸泵產(chǎn)生的負(fù)壓將濾后水從盤(pán)內(nèi)吸出,同時(shí)將沉積在濾盤(pán)上的固體物質(zhì)一并吸出,達(dá)到清洗濾盤(pán)的目的。抽吸出的泥水經(jīng)抽吸管路和抽吸泵排出。抽吸管路上配置電動(dòng)閥門(mén),由控制系統(tǒng)控制其分時(shí)順序開(kāi)關(guān),達(dá)到逐盤(pán)清洗的目的。
3) 排泥系統(tǒng):進(jìn)水中比較大的固體會(huì)自然沉降到斗形池底,需定期進(jìn)行排泥。排泥系統(tǒng)主要由集泥管、排泥管、排泥泵等組成。排泥泵定期將濾池底部的污泥排出。
4) 自動(dòng)控制系統(tǒng): 自動(dòng)控制系統(tǒng)控制過(guò)濾器的工作。配備觸摸顯示屏,實(shí)時(shí)了解水位變化以及濾盤(pán)運(yùn)行情況,可進(jìn)行自動(dòng)控制或手動(dòng)控制,可根據(jù)需要采用液位控制或時(shí)間控制的運(yùn)行模式,參數(shù)設(shè)置的操作也十分簡(jiǎn)便。可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,設(shè)置了故障報(bào)警,使運(yùn)行過(guò)程更加安全可靠。

2.2 Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特性
1) 模塊化設(shè)計(jì):Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)過(guò)濾模塊由2個(gè)濾盤(pán)組成,每個(gè)濾盤(pán)由2個(gè)獨(dú)立的半圓扇片構(gòu)成,每個(gè)半圓都有獨(dú)立的出水管。每個(gè)濾盤(pán)垂直安裝在中央支架上,上面覆以平面濾布。安裝和更換濾布時(shí),只需打開(kāi)濾盤(pán)側(cè)端排水管與池壁上固定的支管的連接,用人工即可拉住上端吊耳即可將扇片與中央支架分離并取出。對(duì)于任何項(xiàng)目,均可采用過(guò)濾模塊組合而成,大大提高了系統(tǒng)的集成程度,簡(jiǎn)化了安裝、維護(hù)過(guò)程。
2) 獨(dú)特的過(guò)濾和反抽吸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)更加節(jié)能: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)采用濾盤(pán)靜止,吸盤(pán)沿濾盤(pán)表面圓周運(yùn)動(dòng)的形式,當(dāng)進(jìn)行反抽吸(清洗)過(guò)程時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)中央轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。中央轉(zhuǎn)軸與其他濾布濾池系統(tǒng)的中央轉(zhuǎn)鼓相比,直徑和重量小,且各模塊吸盤(pán)分時(shí)順序轉(zhuǎn)動(dòng),因此所需的電機(jī)功率小,系統(tǒng)更加節(jié)能。
3) 獨(dú)立的過(guò)濾單元設(shè)計(jì),出水水質(zhì)更穩(wěn)定: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng),采用創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),每一個(gè)過(guò)濾盤(pán)片由兩個(gè)半圓形獨(dú)立過(guò)濾單元組成,獨(dú)立的過(guò)濾單元安裝在中心支撐架上,通過(guò)單獨(dú)的出水管和活接與總出水管相連接。這一獨(dú)特設(shè)計(jì),保證了當(dāng)某一獨(dú)立盤(pán)片的過(guò)濾性能降低和發(fā)生損壞時(shí),可對(duì)此獨(dú)立盤(pán)片進(jìn)行更換。由于每個(gè)過(guò)濾盤(pán)片是單獨(dú)出水,因此可監(jiān)測(cè)每個(gè)獨(dú)立盤(pán)片的工作狀況。
4) 水頭損失小:傳統(tǒng)的砂濾池的水頭損失一般大于1.5m,砂濾罐的水頭損失則高于5m,水頭損失大。Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)水頭損失一般小于300mm左右,極大地降低了投資和運(yùn)行費(fèi)用。
5) 集成化設(shè)計(jì)占地面積小: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)濾盤(pán)采用垂直排布,全浸沒(méi)設(shè)計(jì),利用較小的占地面積就可保證大的過(guò)濾面積,池容減少,占地面積與傳統(tǒng)濾池相比大大縮小,日處理1萬(wàn)噸的濾池,占地面積只有12m2。同時(shí)減少了材料量及土方量,顯著降低了工程造價(jià)。設(shè)備可在工廠制造,現(xiàn)場(chǎng)安裝,因而建設(shè)周期短。

2.3  Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)上的優(yōu)勢(shì)
1) 過(guò)濾效果好:過(guò)濾介質(zhì)平均網(wǎng)孔直徑小于等于10微米,濾布介質(zhì)有效過(guò)濾深度大于3mm,固體粒子在有效過(guò)濾厚度中與濾布充分接觸,將超過(guò)尺寸的粒子俘獲。兩米的濾布濾盤(pán)有效過(guò)濾面積大于5.7平方米。
2) 安裝維護(hù)方便: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)當(dāng)某一過(guò)濾單元需要維護(hù)時(shí),將水位降至出水管出口以下,關(guān)閉獨(dú)立出水管出水閥門(mén)后,過(guò)濾單元即通過(guò)中心支撐架上的導(dǎo)槽取出。進(jìn)行維護(hù)時(shí),每個(gè)過(guò)濾單元的獨(dú)立出水管也可兼作提起把手,一般來(lái)說(shuō),一人即可獨(dú)立完成過(guò)濾單元維護(hù)過(guò)程。
3) 自動(dòng)化程度高: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)運(yùn)作的全過(guò)程由中央控制系統(tǒng)控制,設(shè)定參數(shù)后可自動(dòng)運(yùn)行,自動(dòng)化程度高。可基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。
4) 小于2%的反沖洗水量:反沖洗泵負(fù)壓抽吸,過(guò)濾盤(pán)中的水由內(nèi)向外吸出,并將濾盤(pán)上沉積的污泥顆粒一同帶出,達(dá)到清洗濾盤(pán)的目的。清洗時(shí),由于反洗泵的抽吸作用,纖維豎起,截留的固體釋放、纖維得以清洗。通過(guò)控制抽吸管路上電磁閥的開(kāi)閉,可交替清洗濾盤(pán)。
5) 沉積的污泥便于排放:進(jìn)水中比較大的固體會(huì)自然沉降到斗形池底,反沖洗泵定期將這些污泥抽吸送到指定設(shè)施進(jìn)行處理。

3 Wasaftech濾布濾池技術(shù)與其它過(guò)濾技術(shù)的比較
從過(guò)濾原理、投資運(yùn)行及維護(hù)等各方面對(duì)傳統(tǒng)過(guò)濾工藝常用的沙濾池、D型濾池、活性砂濾池與新型濾布濾池進(jìn)行了比較,詳見(jiàn)下表。
表1 濾布濾池與常規(guī)過(guò)濾工藝的對(duì)比

序號(hào)

項(xiàng)目

氣水反沖洗濾池

D 型濾池

活性砂濾池

濾布濾池

1

過(guò)濾方式

物理粗濾

物理粗濾

生物物理過(guò)濾

物理精濾

2

投資總費(fèi)用(元 /m 3 )

170~190

150~170

160~190

80~100

3

運(yùn)行費(fèi)用(元 /m 3 )

0.15

0.10

0.05

0.01

4

占地面積

較大

5

水頭損失( m )

2.5-3

1.5

0.5

0.15-0.3

6

工藝流程

較復(fù)雜

復(fù)雜

簡(jiǎn)潔

簡(jiǎn)潔

7

反沖洗系統(tǒng)

無(wú)

8

操作要求

較高

9

維護(hù)管理

較復(fù)雜

較復(fù)雜

簡(jiǎn)單

簡(jiǎn)單

10

出水水質(zhì)

較好

較好

由表1可以看出,相對(duì)于傳統(tǒng)的物理過(guò)濾,濾布濾池是一種精濾工藝,平均過(guò)濾孔徑10µm,可有效截流水中的懸浮物,深度去除水中SS及濁度。濾布濾池在新建改建的水處理工程中具有巨大優(yōu)勢(shì),占地面積小,投資和運(yùn)行費(fèi)用低,水頭損失小,工藝流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行維護(hù)方便。具體參見(jiàn)http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結(jié)論
Wasaftech(沃安特)濾布濾池,采用模塊化的設(shè)計(jì)方式,大大提高了系統(tǒng)的集成程度,簡(jiǎn)化了安裝、維護(hù)過(guò)程;其濾盤(pán)固定、抽洗頭旋轉(zhuǎn)的清洗方法,清洗過(guò)程中電機(jī)無(wú)需帶動(dòng)重量和體積都非常大的濾盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),而只需驅(qū)動(dòng)體積很小的抽吸頭旋轉(zhuǎn)即可,降低了系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和電機(jī)負(fù)載,減少了對(duì)濾池的擾動(dòng),有效節(jié)省了系統(tǒng)運(yùn)行成本,是一種具有廣闊市場(chǎng)前景的深度過(guò)濾技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳,《江蘇省太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》,2010.03;
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[3]《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) 城鎮(zhèn)排水》,2004.02。北京安力斯科技發(fā)展有限公司 作者:蔡曉涌,楊凡,高超,張會(huì)敏

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