一種模塊化設計固定濾盤(pán)過(guò)濾技術(shù)

摘要：本文通過(guò)對傳統過(guò)濾技術(shù)及新興深度過(guò)濾技術(shù)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(shù)特性及運營(yíng)優(yōu)勢。結果表明濾盤(pán)固定而吸盤(pán)轉動(dòng)的新型組合方式，不僅具有結構簡(jiǎn)單、能耗小、便于模塊化設計的優(yōu)勢，而且其獨立的過(guò)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(guò)程經(jīng)常面臨的問(wèn)題，尤其在全國各地城鎮污水處理廠(chǎng)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(shù)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(guò)濾領(lǐng)域，傳統的砂濾技術(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)濾的穩定性較差，且土建占地面積大，結構復雜，這些問(wèn)題促使業(yè)內人士不斷探尋和推進(jìn)新的過(guò)濾工藝，并涌現出了許許多多新的過(guò)濾技術(shù)，本文介紹的Wasaftech模塊化設計的固定濾盤(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)內出的處理工藝，即系統運行時(shí)，污水經(jīng)濾盤(pán)由外向內穿流過(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(zhù)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)抽吸系統對濾布上沉積的固體物質(zhì)進(jìn)行清理。整個(gè)運行過(guò)程均為連續的，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，一般設置于常規二級污水處理系統之后或自來(lái)水水源水預處理階段，主要去除總懸浮物，結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(chǎng)提標一級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/分鐘的速度分時(shí)順序轉動(dòng)，對濾布進(jìn)行負壓抽吸清洗，將濾盤(pán)中的水由內向外吸出，并將濾盤(pán)上沉積的污泥顆粒一同帶出，達到清洗濾盤(pán)的目的。整個(gè)系統通過(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(chǎng)前端處理工藝，反洗水量約為過(guò)濾水量的2%左右。
濾布濾池底部設沉渣區，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進(jìn)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(jìn)內出式的過(guò)濾方式，其主體濾盤(pán)靜止不動(dòng)，并固定在濾池中，該設計方式能夠最大限度地減少系統機械結構的復雜性，保證系統工作的穩定可靠。每個(gè)過(guò)濾盤(pán)片單元都能夠設計成在系統不停止運行的情況下，輕松地從支架上取出，進(jìn)行維護或更換。每?jì)蓚�(gè)濾盤(pán)為一標準化模塊的設計能夠使得Wasaftech濾布濾池能夠根據客戶(hù)的水質(zhì)水量要求進(jìn)行柔性設計，充分滿(mǎn)足客戶(hù)對過(guò)濾的要求。其具體的特點(diǎn)及性能如下：

2.1  Wasaftech濾布濾池系統構成
Wasaftech 濾布濾池系統主體分為四個(gè)部分：過(guò)濾組件、抽吸系統、排泥系統、電控系統。
1) 過(guò)濾組件：Wasaftech 濾布濾池系統采用模塊化標準設計，每2個(gè)盤(pán)片為一個(gè)標準模塊。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，側面設置出水管路。濾后水經(jīng)側端出水管匯入總出水管排出。
2) 抽吸系統：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)的兩側各有一個(gè)抽吸盤(pán)。抽吸盤(pán)固定在濾盤(pán)中央的旋轉抽吸管上。旋轉抽吸管既作為吸盤(pán)的旋轉裝置，也充當泥水的傳輸管路。抽吸時(shí)，吸盤(pán)以濾盤(pán)中心為軸旋轉。當濾池水位達到設定的水位時(shí)，抽吸泵產(chǎn)生的負壓將濾后水從盤(pán)內吸出，同時(shí)將沉積在濾盤(pán)上的固體物質(zhì)一并吸出，達到清洗濾盤(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)，由控制系統控制其分時(shí)順序開(kāi)關(guān)，達到逐盤(pán)清洗的目的。
3) 排泥系統：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： 自動(dòng)控制系統控制過(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)運行情況，可進(jìn)行自動(dòng)控制或手動(dòng)控制，可根據需要采用液位控制或時(shí)間控制的運行模式，參數設置的操作也十分簡(jiǎn)便�？蛇M(jìn)行遠程監控，設置了故障報警，使運行過(guò)程更加安全可靠。

2.2 Wasaftech濾布濾池系統設計的特性
1） 模塊化設計：Wasaftech濾布濾池系統采用模塊化設計，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)獨立的半圓扇片構成，每個(gè)半圓都有獨立的出水管。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(guò)濾模塊組合而成，大大提高了系統的集成程度，簡(jiǎn)化了安裝、維護過(guò)程。
2） 獨特的過(guò)濾和反抽吸結構設計，系統更加節能： Wasaftech濾布濾池系統采用濾盤(pán)靜止，吸盤(pán)沿濾盤(pán)表面圓周運動(dòng)的形式，當進(jìn)行反抽吸（清洗）過(guò)程時(shí)，驅動(dòng)電機帶動(dòng)中央轉軸運動(dòng)。中央轉軸與其他濾布濾池系統的中央轉鼓相比，直徑和重量小，且各模塊吸盤(pán)分時(shí)順序轉動(dòng)，因此所需的電機功率小，系統更加節能。
3） 獨立的過(guò)濾單元設計，出水水質(zhì)更穩定： Wasaftech濾布濾池系統，采用創(chuàng )新的結構設計，每一個(gè)過(guò)濾盤(pán)片由兩個(gè)半圓形獨立過(guò)濾單元組成，獨立的過(guò)濾單元安裝在中心支撐架上，通過(guò)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(pán)片的過(guò)濾性能降低和發(fā)生損壞時(shí)，可對此獨立盤(pán)片進(jìn)行更換。由于每個(gè)過(guò)濾盤(pán)片是單獨出水，因此可監測每個(gè)獨立盤(pán)片的工作狀況。
4） 水頭損失�。簜鹘y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濾布濾池系統濾盤(pán)采用垂直排布，全浸沒(méi)設計，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(zhù)降低了工程造價(jià)。設備可在工廠(chǎng)制造，現場(chǎng)安裝，因而建設周期短。

2.3  Wasaftech濾布濾池系統運營(yíng)上的優(yōu)勢
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) 安裝維護方便： Wasaftech濾布濾池系統當某一過(guò)濾單元需要維護時(shí)，將水位降至出水管出口以下，關(guān)閉獨立出水管出水閥門(mén)后，過(guò)濾單元即通過(guò)中心支撐架上的導槽取出。進(jìn)行維護時(shí)，每個(gè)過(guò)濾單元的獨立出水管也可兼作提起把手，一般來(lái)說(shuō)，一人即可獨立完成過(guò)濾單元維護過(guò)程。
3) 自動(dòng)化程度高： Wasaftech濾布濾池系統運作的全過(guò)程由中央控制系統控制，設定參數后可自動(dòng)運行，自動(dòng)化程度高�？苫�本實(shí)現無(wú)人值守。
4) 小于2%的反沖洗水量：反沖洗泵負壓抽吸，過(guò)濾盤(pán)中的水由內向外吸出，并將濾盤(pán)上沉積的污泥顆粒一同帶出，達到清洗濾盤(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、投資運行及維護等各方面對傳統過(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 濾布濾池與常規過(guò)濾工藝的對比

由表1可以看出，相對于傳統的物理過(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，占地面積小，投資和運行費用低，水頭損失小，工藝流程簡(jiǎn)單，運行維護方便。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結論
Wasaftech（沃安特）濾布濾池，采用模塊化的設計方式，大大提高了系統的集成程度，簡(jiǎn)化了安裝、維護過(guò)程；其濾盤(pán)固定、抽洗頭旋轉的清洗方法，清洗過(guò)程中電機無(wú)需帶動(dòng)重量和體積都非常大的濾盤(pán)轉動(dòng)，而只需驅動(dòng)體積很小的抽吸頭旋轉即可，降低了系統轉動(dòng)慣量和電機負載，減少了對濾池的擾動(dòng)，有效節省了系統運行成本，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：
[1]江蘇省住房和城鄉建設廳，《江蘇省太湖流域城鎮污水處理廠(chǎng)提標建設技術(shù)導則》，2010.03；
[2]《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（GB18918-2002）；
[3]《給水排水設計手冊 城鎮排水》，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