水處理構(gòu)筑物填料選型和濾池設(shè)計

1、1.填料選擇填料是生物膜的載體，其性能的優(yōu)劣不僅直接它直接影響處理效果、充氧性能、基建投資、和日常維護管理費用等，還影響污水處理廠的日常運行管理。生物處理工藝填料的一般要求是：較大的比表面積和空隙率；較強的生物附著力；水力流態(tài)較佳，具有較強的傳質(zhì)效應(yīng)；阻力小，質(zhì)輕，機械強度較高，不易發(fā)生破損；化學(xué)穩(wěn)定性良好，不會溶出有毒、有害物質(zhì)；無需頻繁反沖洗，管理簡單；密度適宜，與水相差不大；形態(tài)規(guī)則，粒徑均勻；貨源充足，價格低廉；運輸及安裝方便。常見的填料有以下幾種類型：（1）懸浮填料它是一種新型微生物載體，具有比表面積大，親水性好，抗沖擊力強，易于掛膜，生物活性高等優(yōu)點。懸浮填料的技術(shù)參數(shù)為：直徑10

2、mm，高10mm，比表面積：1200m2/m3，堆積密度：125kg/m3。圖1懸浮填料（2）組合填料圖2-1 組合填料圖2-2 組合填料 組合填料是在軟性填料和半軟性填料的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它兼有兩者的優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)是將塑料圓片壓扣改成雙圈大塑料環(huán)，將醛化纖維或滌綸絲壓在環(huán)的環(huán)圈上，使纖維束均勻分布;內(nèi)圈是雪花狀塑料枝條，既能掛膜，又能有效切割氣泡，提高氧的轉(zhuǎn)移速率和利用率。使水氣生物膜得到充分交換，使水中的有機物得到高效處理。性能特點:具有散熱性能高，阻力小，布水、布?xì)庑阅芎?，易長膜，又有切割氣泡作用。（3）立體彈性填料圖3 立體彈性填料彈性立體填料是有機廢水生物法處理反應(yīng)器中常用的填料之一

3、該產(chǎn)品選用耐腐蝕、耐高溫、耐老化的丙烯配以親水、吸咐、抗熱氧等助劑的混合聚物為原料，經(jīng)拉絲工藝而成兼具柔韌性和適度鋼性的彈性絲條，并巧妙地利用機械原理將絲條穿插固定在耐腐蝕、高強度的乙綸繩(中心繩)上而制成。該填料篩選了聚烯烴類和聚酞胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老化的優(yōu)質(zhì)品種，混合以親水、吸附、抗熱氧等助劑，采用特殊的拉絲，絲條制毛工藝，將絲條穿插固著在耐腐、高強度的中心繩上，由于選材和工藝配方精良，剛?cè)徇m度，使絲條呈立體均勻排列輻射狀態(tài)，制成了懸掛式立體彈性填料的單體，填料在有效區(qū)域內(nèi)能立體全方位均勻舒展?jié)M布，使氣、水、生物膜得到充分混滲接觸交換，生物膜不僅能均勻地著床在每一根絲條上，保持良好的

4、活性和空隙可變性，而且能在運行過程中獲得愈來愈大的比表面積，又能進行良好的新陳代謝，這一特征與現(xiàn)象是國內(nèi)目前其他填料不可比擬的。 該填料與硬性類蜂窩填料相比，孔隙可變性大，不堵塞;與軟性類填料相比，材質(zhì)壽命長，不粘連接團;與半軟性填料相比，表面積大、掛膜迅速、造價低廉。因此，該填料可確認(rèn)是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填料后的第四代高效節(jié)能新穎填料。（4）蜂窩斜管填料圖4 蜂窩斜管填料 材質(zhì)有聚丙烯、聚氯乙稀和玻璃鋼三種，斜管主要用于各種沉淀和除砂作用，是十多年來在給排水工程中采用最廣泛而且成熟的一項水處理裝置。它有適用范圍廣，處理效果高，占地面積小等優(yōu)點，適用于進水口除砂，一般工業(yè)和生

5、活給水沉淀、隔油以及尾礦濃縮處理。既適用于新建工程，又適用于現(xiàn)有舊池的改造，均能取得良好經(jīng)濟效益。（5）軟性填料圖5 軟性填料 軟性填料具有散絲不打結(jié)、抗拉力均勻不偏向、實際表面積高、使用壽命長等優(yōu)點。適用于印染、毛紡、棉紡絲綢、制藥、含氯、石化糖、食品、造紙、酒精、發(fā)酵等高濃度廢水處理。（6）半軟性填料圖6 半軟性填料 半軟性填料具有散熱性能高，阻力小，布水、布?xì)庑阅芎?，易長膜，又有切泡作用。它所用的材料有聚丙烯、聚乙烯制成。用于污水、廢水處理工程，配套于接觸氧化塔、氧化池氧化槽等設(shè)備。 單元直徑一般有中120mm、150mm，中心繩有塑料繩及纖維繩，規(guī)格可根據(jù)設(shè)計部門及用戶而定。（7）多孔

6、球形懸浮填料圖7 多孔球形懸浮填料 它是用塑料注造二個半園形的魚網(wǎng)狀的球形。中心放置塑料編織絲或小塊海綿。在污水的生化處理中具有全立體結(jié)構(gòu)，比表面積大，直接投放，無須固定，易掛膜，不堵塞。全塑結(jié)構(gòu)單元填料具有A/0 , A2/0水解。產(chǎn)品特點:該填料中有稀乙烯材料注造而成，分內(nèi)外雙層球體外部為魚網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)型球體，在使用過程中，微生物掛膜快、生物膜易脫落，抗酸堿、耐老化、不受水流影響，使用壽命長產(chǎn)品耐生物降解，剩余污泥極少，安裝方便。（8）多面空心球填料圖8 多面空心球填料能性1.氣速高、葉片多、阻力小。2.比表面積大，可以充分解決氣液交換。3.該產(chǎn)品具有生產(chǎn)能力大、阻力小、操作彈性大

7、等特點。4.用途:廣泛用于除氯氣、除氧氣、除二氧化碳?xì)獾拳h(huán)保設(shè)備中。（9）花環(huán)填料圖9 花環(huán)填料 主要用于洗滌塔、冷卻塔、除氧器、脫炭塔、脫硫塔、吸收塔、十燥塔;煙霧除塵，污水處理，設(shè)備中的散堆填料。（10）纖維球填料圖10 纖維球填料材質(zhì):絳綸纖維。性能特點:呈柔性，可壓縮，孔隙率大，截污能力強;工作是濾層孔隙上疏下密，符合理想濾層的孔隙分布;比重略大于水，易反沖洗，材質(zhì)優(yōu)良有較強的而磨性和抗化學(xué)侵蝕性能。本提標(biāo)改造工程的缺氧池和厭氧池需要進行攪拌，故彈性立體填料、軟性填料、半軟性填料和組合填料不適宜，懸浮填料較為適宜，并且它是一種新型微生物載體，具有使用壽命長、易于掛膜、耐高負(fù)荷沖擊，處理

8、效果好和價格低廉等優(yōu)點。根據(jù)改造方案的設(shè)計，本提標(biāo)改造工程所需填料的體積是生化反應(yīng)器總的有效容積的10，故所需懸浮填料的體積為8560m3×10=856 m3。2.砂濾池的設(shè)計（1） 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量：Q=10000m3/d=0.116m3/s 設(shè)計濾速：V=7.5m³/（m3·h）濾池工作時間為24h，沖洗周期為12h，沖洗強度：14L/s.m2，沖洗歷時：水沖6min 濾池實際工作時間為：式中：0.1代表反沖洗停留時間。 濾池總面積： F=QvT=10007.5×23.8=56m2根據(jù)設(shè)計規(guī)范，濾池個數(shù)不能少于2個，即N2個，根據(jù)規(guī)范中的表如下：

9、本設(shè)計采用濾池個數(shù)為4個，近期其布置成單排4個單池排列，每個濾池面積為:f=F/4=56/4=14m2 式中：f每個濾池面積為（m2）；N濾池個數(shù)N2個,取4個；F濾池總面積（m2）。設(shè)計中采用濾池長寬比L/B=1.5左右，采用L=4.7m，B=3.0m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。校核強制流速V=4×7.5/3=10m/s濾池高度： H=H1+H2+H3+H4式中：H-濾池高度（m）； H1-承托層高度（m）； H2-濾料層厚度（m）； H3-濾層上水深（m)； H4-超高（m）；一般采用0.3m設(shè)計中取H1=0.45m，H2=1.40m，H3=1.70m，H4=0.30m；H=0.45m+1

10、.40m+1.70m+0.30m=3.85m 濾池反沖洗濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO(shè)沖洗水泵供給，本設(shè)計采用水泵供水反沖洗1、單個濾池的反沖洗用水總量W=qft1000=14×14×6×607.5×23.8=70.6m2式中：W單個濾池的反沖洗用水總量t反沖洗時間，取6min2、水泵反沖洗（1）水泵流量式中 -水泵流量（L/s)。Q=14×14=256L/s（2）水泵揚程： 式中：H-水泵揚程（m）； H0排水槽頂與清水池最低水位高差（m），一般采用7m左右； h1-水泵壓水管路和吸水管路的水頭損失（m）；hw2配水系統(tǒng)水頭損失（m）；hw3-承托層的水頭損失（m）；hw4-濾料層的水頭損失（m）； h5-安全水頭（m），一般采用12m。1)承托層的水頭損失hw3=0.022H1×q=0.022×0.4×14=0.14m式中 H1-承托層的厚度（m）。設(shè)計中取H1=0.40m2）沖洗時濾層的水頭損失式中 hw4-沖洗時濾層的水頭損失（m）； -濾料的密度（Kg/m3),石英砂密度一般采用2650Kg/m3; -水的密度（Kg/m3)；