一種模塊化設計固定濾盤過濾技術
摘要:本文通過對傳統(tǒng)過濾技術及新興深度過濾技術的對比,介紹了一種新型濾布濾池,包括其工作原理、設備組成、技術特性及運營優(yōu)勢。結(jié)果表明濾盤固定而吸盤轉(zhuǎn)動的新型組合方式,不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗小、便于模塊化設計的優(yōu)勢,而且其獨立的過濾單元設計方式,可保證設備占地面積小,安裝維護方便,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濾技術。
關鍵詞:深度處理;濾布濾池;固定濾盤;模塊化設計
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程經(jīng)常面臨的問題,尤其在全國各地城鎮(zhèn)污水處理廠升級改造項目中,深度處理工藝的選擇不僅要考慮經(jīng)濟技術可行性,還必須兼顧設備占地面積及運行維護成本。在深度過濾領域,傳統(tǒng)的砂濾技術雖然工藝簡單,濾材易取,但砂濾池的再生清洗繁雜,過濾的穩(wěn)定性較差,且土建占地面積大,結(jié)構(gòu)復雜,這些問題促使業(yè)內(nèi)人士不斷探尋和推進新的過濾工藝,并涌現(xiàn)出了許許多多新的過濾技術,本文介紹的Wasaftech模塊化設計的固定濾盤過濾技術就是一種非常高效的新型專利技術。
1 Wasaftech濾布濾池的工作原理
Wasaftech (沃安特)濾布濾池采用外進內(nèi)出的處理工藝,即系統(tǒng)運行時,污水經(jīng)濾盤由外向內(nèi)穿流過濾。每個圓形濾盤的兩個圓面均覆有10μm過濾精度的濾布濾材,過濾時形成致密的濾層,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,濾層過濾需要的水位落差增大,濾層需要再生,此時,由PLC控制的反沖洗濾布再生清洗裝置,通過抽吸系統(tǒng)對濾布上沉積的固體物質(zhì)進行清理。整個運行過程均為連續(xù)的,即反抽吸過程中,過濾過程也不停止。
Wasaftech 濾布濾池系統(tǒng)主要用于分離水中的細小懸浮顆粒。特別適合于地表水凈化和污水深度處理,一般設置于常規(guī)二級污水處理系統(tǒng)之后或自來水水源水預處理階段,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。用于污水處理可滿足中水回用及城市污水處理廠提標一級A改造要求。
過濾時,污水首先進入濾池,依靠重力作用通過濾布,過濾后的水經(jīng)濾盤側(cè)上方的出水管匯集入總出水管排出,濾盤與吸盤保持靜止;清洗時,濾盤保持靜止,抽吸盤以1轉(zhuǎn)/分鐘的速度分時順序轉(zhuǎn)動,對濾布進行負壓抽吸清洗,將濾盤中的水由內(nèi)向外吸出,并將濾盤上沉積的污泥顆粒一同帶出,達到清洗濾盤的目的。整個系統(tǒng)通過控制抽吸管路上電磁閥的開閉,交替清洗濾盤。抽吸出的清洗液返回水廠前端處理工藝,反洗水量約為過濾水量的2%左右。
濾布濾池底部設沉渣區(qū),進水中比較大的固體會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)進行處理。
2 Wasaftech濾布濾池設備的特性
Wasaftech(沃安特)濾布濾池采用外進內(nèi)出式的過濾方式,其主體濾盤靜止不動,并固定在濾池中,該設計方式能夠最大限度地減少系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)的復雜性,保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠。每個過濾盤片單元都能夠設計成在系統(tǒng)不停止運行的情況下,輕松地從支架上取出,進行維護或更換。每兩個濾盤為一標準化模塊的設計能夠使得Wasaftech濾布濾池能夠根據(jù)客戶的水質(zhì)水量要求進行柔性設計,充分滿足客戶對過濾的要求。其具體的特點及性能如下:
2.1 Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)構(gòu)成
Wasaftech 濾布濾池系統(tǒng)主體分為四個部分:過濾組件、抽吸系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
1) 過濾組件:Wasaftech 濾布濾池系統(tǒng)采用模塊化標準設計,每2個盤片為一個標準模塊。過濾組件主要為繃裹濾布的濾盤,濾盤固定在中央支架上,側(cè)面設置出水管路。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、吸盤組成。每個濾盤的兩側(cè)各有一個抽吸盤。抽吸盤固定在濾盤中央的旋轉(zhuǎn)抽吸管上。旋轉(zhuǎn)抽吸管既作為吸盤的旋轉(zhuǎn)裝置,也充當泥水的傳輸管路。抽吸時,吸盤以濾盤中心為軸旋轉(zhuǎn)。當濾池水位達到設定的水位時,抽吸泵產(chǎn)生的負壓將濾后水從盤內(nèi)吸出,同時將沉積在濾盤上的固體物質(zhì)一并吸出,達到清洗濾盤的目的。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閥門,由控制系統(tǒng)控制其分時順序開關,達到逐盤清洗的目的。
3) 排泥系統(tǒng):進水中比較大的固體會自然沉降到斗形池底,需定期進行排泥。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) 自動控制系統(tǒng): 自動控制系統(tǒng)控制過濾器的工作。配備觸摸顯示屏,實時了解水位變化以及濾盤運行情況,可進行自動控制或手動控制,可根據(jù)需要采用液位控制或時間控制的運行模式,參數(shù)設置的操作也十分簡便。可進行遠程監(jiān)控,設置了故障報警,使運行過程更加安全可靠。
2.2 Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)設計的特性
1) 模塊化設計:Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)采用模塊化設計,每個過濾模塊由2個濾盤組成,每個濾盤由2個獨立的半圓扇片構(gòu)成,每個半圓都有獨立的出水管。每個濾盤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,只需打開濾盤側(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。對于任何項目,均可采用過濾模塊組合而成,大大提高了系統(tǒng)的集成程度,簡化了安裝、維護過程。
2) 獨特的過濾和反抽吸結(jié)構(gòu)設計,系統(tǒng)更加節(jié)能: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)采用濾盤靜止,吸盤沿濾盤表面圓周運動的形式,當進行反抽吸(清洗)過程時,驅(qū)動電機帶動中央轉(zhuǎn)軸運動。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,且各模塊吸盤分時順序轉(zhuǎn)動,因此所需的電機功率小,系統(tǒng)更加節(jié)能。
3) 獨立的過濾單元設計,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)設計,每一個過濾盤片由兩個半圓形獨立過濾單元組成,獨立的過濾單元安裝在中心支撐架上,通過單獨的出水管和活接與總出水管相連接。這一獨特設計,保證了當某一獨立盤片的過濾性能降低和發(fā)生損壞時,可對此獨立盤片進行更換。由于每個過濾盤片是單獨出水,因此可監(jiān)測每個獨立盤片的工作狀況。
4) 水頭損失。簜鹘y(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行費用。
5) 集成化設計占地面積。 Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)濾盤采用垂直排布,全浸沒設計,利用較小的占地面積就可保證大的過濾面積,池容減少,占地面積與傳統(tǒng)濾池相比大大縮小,日處理1萬噸的濾池,占地面積只有12m2。同時減少了材料量及土方量,顯著降低了工程造價。設備可在工廠制造,現(xiàn)場安裝,因而建設周期短。
2.3 Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)運營上的優(yōu)勢
1) 過濾效果好:過濾介質(zhì)平均網(wǎng)孔直徑小于等于10微米,濾布介質(zhì)有效過濾深度大于3mm,固體粒子在有效過濾厚度中與濾布充分接觸,將超過尺寸的粒子俘獲。兩米的濾布濾盤有效過濾面積大于5.7平方米。
2) 安裝維護方便: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)當某一過濾單元需要維護時,將水位降至出水管出口以下,關閉獨立出水管出水閥門后,過濾單元即通過中心支撐架上的導槽取出。進行維護時,每個過濾單元的獨立出水管也可兼作提起把手,一般來說,一人即可獨立完成過濾單元維護過程。
3) 自動化程度高: Wasaftech濾布濾池系統(tǒng)運作的全過程由中央控制系統(tǒng)控制,設定參數(shù)后可自動運行,自動化程度高?苫緦崿F(xiàn)無人值守。
4) 小于2%的反沖洗水量:反沖洗泵負壓抽吸,過濾盤中的水由內(nèi)向外吸出,并將濾盤上沉積的污泥顆粒一同帶出,達到清洗濾盤的目的。清洗時,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。通過控制抽吸管路上電磁閥的開閉,可交替清洗濾盤。
5) 沉積的污泥便于排放:進水中比較大的固體會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施進行處理。
3 Wasaftech濾布濾池技術與其它過濾技術的比較
從過濾原理、投資運行及維護等各方面對傳統(tǒng)過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行了比較,詳見下表。
表1 濾布濾池與常規(guī)過濾工藝的對比
序號項目氣水反沖洗濾池D 型濾池活性砂濾池濾布濾池
1過濾方式物理粗濾物理粗濾生物物理過濾物理精濾
2投資總費用(元 /m 3 )170~190150~170160~19080~100
3運行費用(元 /m 3 )0.150.100.050.01
4占地面積大較大小小
5水頭損失( m )2.5-31.50.50.15-0.3
6工藝流程較復雜復雜簡潔簡潔
7反沖洗系統(tǒng)有有無有
8操作要求較高高低低
9維護管理較復雜較復雜簡單簡單
10出水水質(zhì)較好較好好好
由表1可以看出,相對于傳統(tǒng)的物理過濾,濾布濾池是一種精濾工藝,平均過濾孔徑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,占地面積小,投資和運行費用低,水頭損失小,工藝流程簡單,運行維護方便。
4 結(jié)論
Wasaftech(沃安特)濾布濾池,采用模塊化的設計方式,大大提高了系統(tǒng)的集成程度,簡化了安裝、維護過程;其濾盤固定、抽洗頭旋轉(zhuǎn)的清洗方法,清洗過程中電機無需帶動重量和體積都非常大的濾盤轉(zhuǎn)動,而只需驅(qū)動體積很小的抽吸頭旋轉(zhuǎn)即可,降低了系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量和電機負載,減少了對濾池的擾動,有效節(jié)省了系統(tǒng)運行成本,是一種具有廣闊市場前景的深度過濾技術。
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