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一种模块化设计固定滤盘过滤技术

一种模块化设计固定滤盘过滤技术

——Wasaftech滤布滤池

蔡晓涌,杨凡,高超,张会敏

(北京安力斯科技发展有限公司,北京,100085

摘要:本文通过对传统过滤技术及新兴深度过滤技术的对比,介绍了一种新型滤布滤池,包括其工作原理、设备组成、技术特性及运营优势。结果表明滤盘固定而吸盘转动的新型组合方式,不仅具有结构简单、能耗小、便于模块化设计的优势,而且其独立的过滤单元设计方式,可保证设备占地面积小,安装维护方便,水头损失小,出水水质更稳定可靠,是一种值得推广的水处理深度过滤技术。

关键词:深度处理;滤布滤池;固定滤盘;模块化设计

Filtration Technology of Modularized Fixed DiscFilter

Cai Xiaoyong, Yang Fan, Gao Chao, Zhang Huimin

(Beijing ONYX Technology Development CO.,LTD, Beijing,100085)

在中水回用及污水深度处理中,悬浊水体的固液分离是工艺处理过程经常面临的问题,尤其在全国各地城镇污水处理厂升级改造项目中,深度处理工艺的选择不仅要考虑经济技术可行性,还必须兼顾设备占地面积及运行维护成本。在深度过滤领域,传统的砂滤技术虽然工艺简单,滤材易取,但砂滤池的再生清洗繁杂,过滤的稳定性较差,且土建占地面积大,结构复杂,这些问题促使业内人士不断探寻和推进新的过滤工艺,并涌现出了许许多多新的过滤技术,本文介绍的Wasaftech模块化设计的固定滤盘过滤技术就是一种非常高效的新型专利技术。

1         Wasaftech滤布滤池的工作原理

Wasaftech (沃安特)滤布滤池采用外进内出的处理工艺,即系统运行时,污水经滤盘由外向内穿流过滤。每个圆形滤盘的两个圆面均覆有10µm过滤精度的滤布滤材,过滤时形成致密的滤层,能够截留悬浊液中的颗粒物,随着滤层上截留颗粒物的增加,滤层过滤需要的水位落差增大,滤层需要再生,此时,由PLC控制的反冲洗滤布再生清洗装置,通过抽吸系统对滤布上沉积的固体物质进行清理。整个运行过程均为连续的,即反抽吸过程中,过滤过程也不停止。

Wasaftech 滤布滤池系统主要用于分离水中的细小悬浮颗粒。特别适合于地表水净化和污水深度处理,一般设置于常规二级污水处理系统之后或自来水水源水预处理阶段,主要去除总悬浮物,结合药剂投加可去除部分磷和COD等污染物。用于污水处理可满足中水回用及城市污水处理厂提标一级A改造要求。

过滤时,污水首先进入滤池,依靠重力作用通过滤布,过滤后的水经滤盘侧上方的出水管汇集入总出水管排出,滤盘与吸盘保持静止;清洗时,滤盘保持静止,抽吸盘以1/分钟的速度分时顺序转动,对滤布进行负压抽吸清洗,将滤盘中的水由内向外吸出,并将滤盘上沉积的污泥颗粒一同带出,达到清洗滤盘的目的。整个系统通过控制抽吸管路上电磁阀的开闭,交替清洗滤盘。抽吸出的清洗液返回水厂前端处理工艺,反洗水量约为过滤水量的2%左右。

滤布滤池底部设沉渣区,进水中比较大的固体会自然沉降到斗形池底,抽吸泵定期将这些污泥抽吸送到污泥处理系统进行处理。

2         Wasaftech滤布滤池设备的特性

Wasaftech(沃安特)滤布滤池采用外进内出式的过滤方式,其主体滤盘静止不动,并固定在滤池中,该设计方式能够最大限度地减少系统机械结构的复杂性,保证系统工作的稳定可靠。每个过滤盘片单元都能够设计成在系统不停止运行的情况下,轻松地从支架上取出,进行维护或更换。每两个滤盘为一标准化模块的设计能够使得Wasaftech滤布滤池能够根据客户的水质水量要求进行柔性设计,充分满足客户对过滤的要求。其具体的特点及性能如下:

2.1 Wasaftech滤布滤池系统构成

Wasaftech 滤布滤池系统主体分为四个部分:过滤组件、抽吸系统、排泥系统、电控系统,详见图1

1)  过滤组件:Wasaftech 滤布滤池系统采用模块化标准设计,每2个盘片为一个标准模块。过滤组件主要为绷裹滤布的滤盘,滤盘固定在中央支架上,侧面设置出水管路。滤后水经侧端出水管汇入总出水管排出。

2)  抽吸系统:抽吸装置主要由抽吸泵、抽吸管路、吸盘组成。每个滤盘的两侧各有一个抽吸盘。抽吸盘固定在滤盘中央的旋转抽吸管上。旋转抽吸管既作为吸盘的旋转装置,也充当泥水的传输管路。抽吸时,吸盘以滤盘中心为轴旋转。当滤池水位达到设定的水位时,抽吸泵产生的负压将滤后水从盘内吸出,同时将沉积在滤盘上的固体物质一并吸出,达到清洗滤盘的目的。抽吸出的泥水经抽吸管路和抽吸泵排出。抽吸管路上配置电动阀门,由控制系统控制其分时顺序开关,达到逐盘清洗的目的。

3)  排泥系统:进水中比较大的固体会自然沉降到斗形池底,需定期进行排泥。排泥系统主要由集泥管、排泥管、排泥泵等组成。排泥泵定期将滤池底部的污泥排出。

4)   自动控制系统: 自动控制系统控制过滤器的工作。配备触摸显示屏,实时了解水位变化以及滤盘运行情况,可进行自动控制或手动控制,可根据需要采用液位控制或时间控制的运行模式,参数设置的操作也十分简便。可进行远程监控,设置了故障报警,使运行过程更加安全可靠。

2.2Wasaftech滤布滤池系统设计的特性

1)  模块化设计Wasaftech滤布滤池系统采用模块化设计,每个过滤模块由2个滤盘组成,每个滤盘由2个独立的半圆扇片构成,每个半圆都有独立的出水管。每个滤盘垂直安装在中央支架上,上面覆以平面滤布。安装和更换滤布时,只需打开滤盘侧端排水管与池壁上固定的支管的连接,用人工即可拉住上端吊耳即可将扇片与中央支架分离并取出。对于任何项目,均可采用过滤模块组合而成,大大提高了系统的集成程度,简化了安装、维护过程。

2)  独特的过滤和反抽吸结构设计,系统更加节能Wasaftech滤布滤池系统采用滤盘静止,吸盘沿滤盘表面圆周运动的形式,当进行反抽吸(清洗)过程时,驱动电机带动中央转轴运动。中央转轴与其他滤布滤池系统的中央转鼓相比,直径和重量小,且各模块吸盘分时顺序转动,因此所需的电机功率小,系统更加节能。

3)  独立的过滤单元设计,出水水质更稳定: Wasaftech滤布滤池系统,采用创新的结构设计,每一个过滤盘片由两个半圆形独立过滤单元组成,独立的过滤单元安装在中心支撑架上,通过单独的出水管和活接与总出水管相连接。这一独特设计,保证了当某一独立盘片的过滤性能降低和发生损坏时,可对此独立盘片进行更换。由于每个过滤盘片是单独出水,因此可监测每个独立盘片的工作状况。

4)  水头损失小:传统的砂滤池的水头损失一般大于1.5m,砂滤罐的水头损失则高于5m,水头损失大。Wasaftech滤布滤池系统水头损失一般小于300mm左右,极大地降低了投资和运行费用。

5)  集成化设计占地面积小: Wasaftech滤布滤池系统滤盘采用垂直排布,全浸没设计,利用较小的占地面积就可保证大的过滤面积,池容减少,占地面积与传统滤池相比大大缩小,日处理1万吨的滤池,占地面积只有12m2。同时减少了材料量及土方量,显著降低了工程造价。设备可在工厂制造,现场安装,因而建设周期短。

2.3 Wasaftech滤布滤池系统运营上的优势

1)   过滤效果好:过滤介质平均网孔直径小于等于10微米,滤布介质有效过滤深度大于3mm,固体粒子在有效过滤厚度中与滤布充分接触,将超过尺寸的粒子俘获。两米的滤布滤盘有效过滤面积大于5.7平方米

2)        安装维护方便: Wasaftech滤布滤池系统当某一过滤单元需要维护时,将水位降至出水管出口以下,关闭独立出水管出水阀门后,过滤单元即通过中心支撑架上的导槽取出。进行维护时,每个过滤单元的独立出水管也可兼作提起把手,一般来说,一人即可独立完成过滤单元维护过程。

3)  自动化程度高 Wasaftech滤布滤池系统运作的全过程由中央控制系统控制,设定参数后可自动运行,自动化程度高。可基本实现无人值守。

4)   小于2%的反冲洗水量反冲洗泵负压抽吸,过滤盘中的水由内向外吸出,并将滤盘上沉积的污泥颗粒一同带出,达到清洗滤盘的目的。清洗时,由于反洗泵的抽吸作用,纤维竖起,截留的固体释放、纤维得以清洗。通过控制抽吸管路上电磁阀的开闭,可交替清洗滤盘。

5)   沉积的污泥便于排放:进水中比较大的固体会自然沉降到斗形池底,反冲洗泵定期将这些污泥抽吸送到指定设施进行处理。

3   Wasaftech滤布滤池技术与其它过滤技术的比较

从过滤原理、投资运行及维护等各方面对传统过滤工艺常用的沙滤池、D型滤池、活性砂滤池与新型滤布滤池进行了比较,详见下表。

1 滤布滤池与常规过滤工艺的对比

序号

项目

气水反冲洗滤池

D 型滤池

活性砂滤池

滤布滤池

1

过滤方式

物理粗滤

物理粗滤

生物物理过滤

物理精滤

2

投资总费用(元/m3

170~190

150~170

160~190

80~100

3

运行费用(元/m3

0.15

0.10

0.05

0.01

4

占地面积

较大

5

水头损失(m

2.5-3

1.5

0.5

0.15-0.3

6

工艺流程

较复杂

复杂

简洁

简洁

7

反冲洗系统

8

操作要求

较高

9

维护管理

较复杂

较复杂

简单

简单

10

出水水质

较好

较好

由表1可以看出,相对于传统的物理过滤,滤布滤池是一种精滤工艺,平均过滤孔径10µm,可有效截流水中的悬浮物,深度去除水中SS及浊度。滤布滤池在新建改建的水处理工程中具有巨大优势,占地面积小,投资和运行费用低,水头损失小,工艺流程简单,运行维护方便。

4   结论

Wasaftech(沃安特)滤布滤池,采用模块化的设计方式,大大提高了系统的集成程度,简化了安装、维护过程;其滤盘固定、抽洗头旋转的清洗方法,清洗过程中电机无需带动重量和体积都非常大的滤盘转动,而只需驱动体积很小的抽吸头旋转即可,降低了系统转动惯量和电机负载,减少了对滤池的扰动,有效节省了系统运行成本,是一种具有广阔市场前景的深度过滤技术。

参考文献

[1]江苏省住房和城乡建设厅,《江苏省太湖流域城镇污水处理厂提标建设技术导则》,2010.03

[2]城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002);

[3]《给水排水设计手册 城镇排水》,2004.02

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(责任编辑:Cai Wu)
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