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摘 要: CTE翻板滤池自上个世纪九十年代发明后,现已在全世界被300多家水厂采用。近年来由于其独特的优点在我国一些新建、在建的净水厂及深度处理工艺的污水处理厂等水处理工程中逐步推广应用。
关键词:CTE翻板滤池;原水;反冲洗周期;滤料
Abstract: CET filter flap was invented since the nineties of last century, now it has been adopted by three hundreds water plants. Recently, because of its special merits, it has been promoted and applicated in wastewater treatment engineering, for example some water purification and wastewater treatment plants with depth of treatment process.
Key words: CET filter flap; raw water; backwash cycle; filter
中图分类号:U664 文献标识码:A 文章编号:
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0°~90°范围内来回翻转而得名。
1 工作原理
翻板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1;
滤池反冲洗时,先关进水阀门,然后按气冲、气水联冲、水冲3个阶段开关相应的阀门,详见图2。
一般重复两次后关闭排水舌阀(板),开进水阀门,恢复到正常过滤工况。
2 翻版滤池的主要特点
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截污量大、出水浊度低、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。
翻板滤池之所以具有以上特点,是因为它的别具匠心的配水配气系统和反冲洗排污系统设计。
翻板滤池的反冲洗配水配气系统是由池底廊道、竖向配水、配气管以及横向配水、配气管(U型滤管)组成。在正常过滤时,横竖向的配水、配气管就成了滤后水的集水管,池底廊道就成了总集水槽。
翻板滤池反冲洗过程分成气冲 、气水联冲、 水冲三步。以上反冲洗过程完成后静置20~30s,待滤料沉降而污物仍呈悬浮状态时开始排污,通过控制阀板的开启度以保证污泥的及时排除而滤料不致流失。这次排污结束再进行二次水冲使得滤料更干净。
此外翻板滤池的具有的特点是:
滤料、滤层可多样化选择:
它可以根据不同水质选用不同材质的滤料,它的滤料可以是单层的,也可以是多层的,可以是单质的,也可以是多级配的,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)在原水受到污染需要除臭脱色时还可以用可用颗粒活性炭置换无烟煤等滤料。
翻板滤池滤料流失率比其它滤池低 :
它采用的是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,从而保证轻质滤料不会通过排水舌阀(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)翻板滤池滤料反冲洗净度高、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/㎡.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。
工程實例:哈尔滨磨盘山净水厂自投产以来,运行状况良好,出水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。2007年6月-2O08年6月原水、沉后水和出厂水的浊度、色度等指标的月平均值如表1所示。
表1 2007年6月-2O08年6月原水、沉后水和出厂水的浊度、色度等指标的月平均值
5)翻板滤池反冲洗水耗低、水头损失小:
翻板滤池的水冲强度(15~16L/㎡.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,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:
翻板滤池在底板上、下形成两个均匀的气垫层(如图),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。
该型滤池的布气布水立管、配水配气横管一般采用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。
3 综合比较
4 结语
随着供水水质标准和污水深度处理要求的不断提高,对水处理工艺提出了更高的要求,翻板滤池是目前常规水处理工艺中比较先进的过滤工艺,该滤池在反冲洗、排水系统和滤料选择等方面具有独特性、灵活性,是今后滤池发展的新方向。其与目前普遍应用的滤池相比,具有翻板滤池具有构造简单、布置紧凑、施工方便、反冲洗彻底且不流失滤料、处理效果稳定等特点,投资少的特点,值得在目前净水厂及具有深度处理工艺的污水厂中推广。
参考文献
[1] 吴济华,马刚.翻板型滤池[J].给水排水,1999, 25 (12):
[2] 张伟,陈海松。翻板型滤池的特点及设计探讨.中国给水排水,2005,21(4):
[3] 周俊杰,江庆立,杨春尧,高云霞,朱熔钢,杨燕萍,李轶昆.翻板滤池在昆明给水处理中的应用.给水排水,2006,32(3)
[4] 杨国强.浅谈V型滤池的机理和应用.安装,2005,10:36
[5] 李瑞成,戴雄奇,陈鹰翻板型滤池在实际工程中的设计探讨.中国给水排水,2006,22(18)
[6] 王志军,何利,历彦松,苏君,马晓平翻板滤池在哈尔滨磨盘山净水厂的应用.中国给水排水,2010,26(8):68-70
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:CTE翻板滤池;原水;反冲洗周期;滤料
Abstract: CET filter flap was invented since the nineties of last century, now it has been adopted by three hundreds water plants. Recently, because of its special merits, it has been promoted and applicated in wastewater treatment engineering, for example some water purification and wastewater treatment plants with depth of treatment process.
Key words: CET filter flap; raw water; backwash cycle; filter
中图分类号:U664 文献标识码:A 文章编号:
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0°~90°范围内来回翻转而得名。
1 工作原理
翻板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1;
滤池反冲洗时,先关进水阀门,然后按气冲、气水联冲、水冲3个阶段开关相应的阀门,详见图2。
一般重复两次后关闭排水舌阀(板),开进水阀门,恢复到正常过滤工况。
2 翻版滤池的主要特点
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截污量大、出水浊度低、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。
翻板滤池之所以具有以上特点,是因为它的别具匠心的配水配气系统和反冲洗排污系统设计。
翻板滤池的反冲洗配水配气系统是由池底廊道、竖向配水、配气管以及横向配水、配气管(U型滤管)组成。在正常过滤时,横竖向的配水、配气管就成了滤后水的集水管,池底廊道就成了总集水槽。
翻板滤池反冲洗过程分成气冲 、气水联冲、 水冲三步。以上反冲洗过程完成后静置20~30s,待滤料沉降而污物仍呈悬浮状态时开始排污,通过控制阀板的开启度以保证污泥的及时排除而滤料不致流失。这次排污结束再进行二次水冲使得滤料更干净。
此外翻板滤池的具有的特点是:
滤料、滤层可多样化选择:
它可以根据不同水质选用不同材质的滤料,它的滤料可以是单层的,也可以是多层的,可以是单质的,也可以是多级配的,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)在原水受到污染需要除臭脱色时还可以用可用颗粒活性炭置换无烟煤等滤料。
翻板滤池滤料流失率比其它滤池低 :
它采用的是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,从而保证轻质滤料不会通过排水舌阀(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)翻板滤池滤料反冲洗净度高、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/㎡.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。
工程實例:哈尔滨磨盘山净水厂自投产以来,运行状况良好,出水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。2007年6月-2O08年6月原水、沉后水和出厂水的浊度、色度等指标的月平均值如表1所示。
表1 2007年6月-2O08年6月原水、沉后水和出厂水的浊度、色度等指标的月平均值
5)翻板滤池反冲洗水耗低、水头损失小:
翻板滤池的水冲强度(15~16L/㎡.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,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:
翻板滤池在底板上、下形成两个均匀的气垫层(如图),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。
该型滤池的布气布水立管、配水配气横管一般采用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。
3 综合比较
4 结语
随着供水水质标准和污水深度处理要求的不断提高,对水处理工艺提出了更高的要求,翻板滤池是目前常规水处理工艺中比较先进的过滤工艺,该滤池在反冲洗、排水系统和滤料选择等方面具有独特性、灵活性,是今后滤池发展的新方向。其与目前普遍应用的滤池相比,具有翻板滤池具有构造简单、布置紧凑、施工方便、反冲洗彻底且不流失滤料、处理效果稳定等特点,投资少的特点,值得在目前净水厂及具有深度处理工艺的污水厂中推广。
参考文献
[1] 吴济华,马刚.翻板型滤池[J].给水排水,1999, 25 (12):
[2] 张伟,陈海松。翻板型滤池的特点及设计探讨.中国给水排水,2005,21(4):
[3] 周俊杰,江庆立,杨春尧,高云霞,朱熔钢,杨燕萍,李轶昆.翻板滤池在昆明给水处理中的应用.给水排水,2006,32(3)
[4] 杨国强.浅谈V型滤池的机理和应用.安装,2005,10:36
[5] 李瑞成,戴雄奇,陈鹰翻板型滤池在实际工程中的设计探讨.中国给水排水,2006,22(18)
[6] 王志军,何利,历彦松,苏君,马晓平翻板滤池在哈尔滨磨盘山净水厂的应用.中国给水排水,2010,26(8):68-70
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。