王靜義-連續(xù)砂濾技術(shù)及其應(yīng)用.ppt

1、連續(xù)砂濾技術(shù)及其應(yīng)用,姓名:王靜義 學(xué)號(hào)：11803006,提綱,1、傳統(tǒng)砂濾工藝的簡(jiǎn)介 2、連續(xù)砂濾概述 3、連續(xù)砂濾的原理和兩種常見(jiàn)的連續(xù)砂濾器 4、連續(xù)式活性砂濾和傳統(tǒng)砂濾性能對(duì)比 5、連續(xù)砂濾的實(shí)際應(yīng)用 6、結(jié)語(yǔ),1、傳統(tǒng)砂濾技術(shù)的簡(jiǎn)介,砂濾是以天然石英砂通常還有錳砂和無(wú)煙煤作為濾料的水過(guò)濾處理工藝過(guò)程。砂粒粒徑一般為0.5-1.2mm，不均勻系數(shù)為2。常用于經(jīng)澄清（沉淀）處理后的給水處理或污水經(jīng)二級(jí)處理后的深度處理。根據(jù)原水和出水水質(zhì)要求可具有不同的濾層厚度和過(guò)濾速度。 主要作用是截留水中的大分子固體顆粒和膠體，使水澄清。錳砂可以去除水中的鐵離子。 不均勻系數(shù)：濾料中粒徑不同的顆粒所

2、占的比例，一般用K80表示， K80=d80d10 d80篩分曲線(xiàn)中通過(guò)80%質(zhì)量的濾料的篩分孔徑，mm d10篩分曲線(xiàn)中通過(guò)10%質(zhì)量的濾料的篩分孔徑，mm K80表示濾料顆粒大小的不軍訓(xùn)程度，K80越大表示濾料顆粒粗細(xì)差別越大，濾層孔隙率越小，不利于過(guò)濾。,傳統(tǒng)砂濾包含快濾池、雙層濾池、多層濾池、壓力過(guò)濾器、硅藻土過(guò)濾器、砂濾棒過(guò)濾器等多種型式，但它們均存在共同問(wèn)題停機(jī)反沖洗問(wèn)題，即在過(guò)濾過(guò)程中介質(zhì)（如砂）是固定不動(dòng)的（簡(jiǎn)稱(chēng)固定床過(guò)濾），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的過(guò)濾后，過(guò)濾介質(zhì)被懸 浮物堵塞，其過(guò)濾速度降低，過(guò)濾阻力增加，產(chǎn)水能力下降，此時(shí)就必須進(jìn)行反沖洗實(shí)現(xiàn)濾床的再生。當(dāng)進(jìn)行反沖洗時(shí)過(guò)濾操作必須中

3、斷，若需24h連續(xù)過(guò)濾時(shí)，特殊的時(shí)候必須增加一臺(tái)過(guò)濾裝置作為備用或交替使用，這樣雖達(dá)到了連續(xù)過(guò)濾的 目的，但工藝復(fù)雜、設(shè)備費(fèi)用高、占地面積大、不易操作、管理難度大。,2、連續(xù)沙濾簡(jiǎn)介,2.1 概念 連續(xù)砂濾技術(shù)是一種應(yīng)用于水處理行業(yè)的新型過(guò)濾技術(shù), 它能夠在過(guò)濾的同時(shí)對(duì)濾料進(jìn)行清洗, 不需停機(jī)對(duì)濾料進(jìn)行清洗, 能保證過(guò)濾裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,它省略常規(guī)凈水工藝中的反應(yīng)、沉淀工段 ,在濾池中完成絮凝、過(guò)濾和反沖洗過(guò)程 ,使得在濾床中直接進(jìn)行凝聚和分離成為可能。由于幾乎所有的化學(xué)處理步驟都直接在濾床中進(jìn)行 ,因此在設(shè)備體積上與傳統(tǒng)的化學(xué)處理相比較 ,連續(xù)式砂濾器可以節(jié)省 80 %以上 ,加藥量也比傳

4、統(tǒng)的化學(xué)處理節(jié)省 2 0 % 30 % 。,2.2連續(xù)砂濾的分類(lèi) 按提生管安裝位置可分為內(nèi)循環(huán)連續(xù)沙濾和外循環(huán)連續(xù)砂濾。 按污水流經(jīng)濾料的方式可分為上流式連續(xù)砂濾和下流式連續(xù)砂濾。（現(xiàn)在基本無(wú)下流式連續(xù)砂濾） 圖一和圖二分別為內(nèi)循環(huán)連續(xù)砂濾器和外循環(huán)砂濾器,圖1 內(nèi)循環(huán)砂濾器結(jié)構(gòu)示意圖,圖2 外循環(huán)砂濾器結(jié)構(gòu)示意圖,2.3連續(xù)砂濾的技術(shù)關(guān)鍵 (1)提砂技術(shù) (2)洗砂技術(shù) (3)均勻布水技術(shù) (4)均勻布砂技術(shù) 典型規(guī)模 單臺(tái)連續(xù)反洗砂濾機(jī)處理量可達(dá)到1 200 m3/d，大水量過(guò)濾可多臺(tái)并聯(lián)使用，也可以建立混凝土結(jié)構(gòu)連續(xù)反洗砂濾池，處理量12 000 m3/d以上。,3、連續(xù)砂濾的原理和兩種

5、常見(jiàn)的連續(xù)砂濾器,3.1連續(xù)砂濾的原理 連續(xù)砂濾器的工作原理是過(guò)濾和反洗兩步同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。當(dāng)原水流過(guò)進(jìn)水口后穿過(guò)布水器，經(jīng)過(guò)濾床向上流動(dòng)，上升過(guò)程中污物被濾料截獲，過(guò)濾后的清水由過(guò)濾器頂部的溢流堰收集排出。同時(shí)壓縮空氣由伸入到提砂管口的壓縮進(jìn)氣管管咀噴出，帶動(dòng)過(guò)濾器底部的臟砂及部分水上升至提砂管上端口，落入洗砂槽內(nèi)，在過(guò)濾出水與反沖洗出水水位差的作用下，下落的臟砂與上升的清水進(jìn)行自動(dòng)清洗，提砂管提升上來(lái)的氣提水與洗砂槽內(nèi)的反沖洗水一起流入反沖洗出水槽再由反沖洗出水管排走，在重力作用下洗凈后的濾料經(jīng)布砂器循環(huán)回到濾層。過(guò)濾與反沖洗同時(shí)進(jìn)行，連續(xù)過(guò)濾。,3.2 “天天”連續(xù)砂濾器（早期雛形）,連

6、續(xù)自動(dòng)沖洗砂濾裝置“天天” 砂濾器,是英國(guó)塞門(mén)哈吞公司上世紀(jì)80年代初發(fā)明的,具有獨(dú)特特點(diǎn)的砂濾裝置。該裝置是過(guò)濾介質(zhì)連續(xù)流動(dòng),“沖洗重復(fù)使用”循環(huán)進(jìn)行的連續(xù)過(guò)程。 3.2.1設(shè)計(jì)基本構(gòu)思 “天天 ”連續(xù)砂濾裝置的結(jié)構(gòu),是基于下述條件進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 1.使濾過(guò)介質(zhì)具有由粗粒到細(xì)粒的分布,液體先與粗粒的濾過(guò)介質(zhì)接觸,然后再通過(guò)具有比較大的容積的細(xì) 粒 層 過(guò)濾。 2.為了進(jìn)行連續(xù)過(guò)濾,濾床表面必須經(jīng)常以清凈的介質(zhì)置換。 3.砂子的沖 洗 在 過(guò) 濾 器 內(nèi) 進(jìn)行。 4.為了防止因磨損引起故障,不采取機(jī)械方法 ,而用氣舉方式來(lái)實(shí)現(xiàn)砂子的循環(huán)。,這些條件在裝置 上怎樣實(shí)現(xiàn)呢？ 讓我們先來(lái)研究一下：圖1

7、所示當(dāng)把砂子從底部中間抽出時(shí) ,砂子的表面中間部分 ,就形成倒園錐狀。然后按圖2所示那樣,當(dāng)把從底部抽出的砂子返送到頂部外周時(shí) ,如果這些砂子是 由祖粒和細(xì)粒構(gòu)成的 ,則粗砂就向倒圓錐頂部即倉(cāng)的中心部集中 而細(xì)粒則被聚集在外周 。,3.3.2 構(gòu)造和性能,“天天 ”連續(xù)砂濾器有園型和角型的兩種。 首先就圖4 所示的剖面 ,對(duì)園型的構(gòu)造和性能加 以說(shuō)明。原水由雙層園筒外側(cè)的頂倉(cāng) ,通過(guò)進(jìn)水口 進(jìn)入過(guò)濾室 中。經(jīng)濾床過(guò)濾的水流過(guò)檔砂柵 集中到過(guò)濾水 集 水 室 中,然后通過(guò)濾水自控閥排到系統(tǒng)外。在過(guò)濾時(shí)為捕捉 被弄臟 的 砂 子 ,由于提升器的作用 ,自然地慢慢同過(guò)濾器的下部移動(dòng)。即從最底部的提升

8、箱 上升到提升管 中,經(jīng)提升器排出管 進(jìn)入洗砂分離室 中。自空氣供給裝置 供給的空氣,在提升箱出口處進(jìn)入。,其次,再就圖5 所示的剖面 ,將角型的性能加以說(shuō) 明。原水 自設(shè)備本體上部的側(cè)壁進(jìn)入原水室 ,通過(guò)濾床到過(guò)濾水集水室 ,然后經(jīng) 自控閥 排到系統(tǒng)外。將捕捉 了 的污砂 ,通過(guò)提升管 排到洗砂室 中。當(dāng)需要強(qiáng)化砂提升操作時(shí) ,才使用 沖 洗 泵。,過(guò)濾量大時(shí),用角型的代替多臺(tái)圓型過(guò)濾器的設(shè)計(jì) ,能使全部設(shè)備 占地面積顯著地減少,這樣能有效地利用 占地面積。同時(shí) ,圓型設(shè)備越大型化,裝置高度越高,因此把角型設(shè)備相組組合的工藝是有利的。（？）,3.3 諾迪克連續(xù)砂濾器（目前常見(jiàn)） 諾迪克連續(xù)砂

9、濾器是瑞典發(fā)明的，是一種內(nèi)循環(huán)式連續(xù)砂濾器，具有簡(jiǎn)潔高效的特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。,工作原理,4、連續(xù)式活性砂濾和傳統(tǒng)砂濾性能對(duì)比,由于連續(xù)砂濾是過(guò)濾和反洗兩步同時(shí)進(jìn)行，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，從而使它相對(duì)傳統(tǒng)砂濾擁有了很多優(yōu)點(diǎn)，但是因其結(jié)構(gòu)特征它也存在一些缺點(diǎn)，對(duì)比如下：,連續(xù)式砂濾的優(yōu)點(diǎn)是： 連續(xù)運(yùn)行，出水水質(zhì)穩(wěn)定，沒(méi)有階段沖洗前后砂層變化帶來(lái)的水質(zhì)變化； 由于砂循環(huán)清洗的頻率范圍寬（28hr），適合于高的進(jìn)水SS負(fù)荷； 連續(xù)排放洗砂水，使得洗砂水的處置非常簡(jiǎn)單，無(wú)需儲(chǔ)存設(shè)施； 無(wú)須復(fù)雜的反洗系統(tǒng)，節(jié)省了大功率的反沖洗水泵，頻繁開(kāi)啟的高質(zhì)量的進(jìn)口閥門(mén)，管道、控制系統(tǒng)和電氣設(shè)施； 上部進(jìn)水，上部出

10、水的結(jié)構(gòu)形式可以將砂濾向地下深處發(fā)展，從而節(jié)省占地面積，又不影響水力高程； 由于砂循環(huán)清洗的頻率高（28hr），砂層干凈，水頭損失??；,連續(xù)式砂濾的相對(duì)不足是： 底錐結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，土建制作要求高，也因此加大了池深； 由于洗沙水和過(guò)濾水是連通的，盡管流向流速很大，但洗沙水中的臟物質(zhì)和過(guò)濾水之間的轉(zhuǎn)移交換還是不能完全避免； 在處理低濃度進(jìn)水（5NTU），追求非常低濁度出水（1NTU），的情況下，要求砂循環(huán)清洗的頻率要低，這盡管活性砂濾也能執(zhí)行間歇洗沙方式，但不如選擇反洗式砂濾更為經(jīng)濟(jì)； 連續(xù)洗砂水量相對(duì)固定，因此在低進(jìn)水負(fù)荷下洗砂水比例相對(duì)大；,5、連續(xù)砂濾的實(shí)際應(yīng)用,由于自身的優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)砂濾可以

11、廣泛用煤礦污水深度處理、市政污水廠深度處理 、傳統(tǒng)過(guò)濾器系統(tǒng)的升級(jí)改造 、各種冷卻水回用 、造紙行業(yè)用水 、中水回用 、電鍍廠污水深度處理 、膜預(yù)處理系統(tǒng) 、地表水深度處理 、可飲用水深度處理 、油田港口含油廢水深度處理 、雨水調(diào)節(jié)等過(guò)程中，下面做簡(jiǎn)單介紹： 、,1、地表水處理 地表水通常作為飲用水和工業(yè)工藝用水的水源，絮凝劑和原水在進(jìn)水管上的管道混合器中進(jìn)行充分混合,絮凝和分離過(guò)程在連續(xù)砂過(guò)濾濾床中完成,出水濁度由在線(xiàn)濁度儀測(cè)量,絮凝劑的投加量和進(jìn)水水量成比例，并且根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)決定是否需要進(jìn)行pH 值的調(diào)節(jié)。,2、飲用水處理 在飲用水處理中，通常情況下連續(xù)砂過(guò)濾器可保證如下出水水質(zhì)： 色度：

12、5mg/LPt；濁度： 0.3NTU； CODMn2.5mg/L；AI 0.1mg/L 根據(jù)某自來(lái)水廠的測(cè)試結(jié)果, 在進(jìn)水懸浮物含量為200mg/L 的情況下，連續(xù)砂過(guò)濾器可以保證濁度小于 1.0NTU 的穩(wěn)定的出水水質(zhì),3、工業(yè)工藝用水處理 用地表水作為水源處理的工業(yè)工藝用水的出水水質(zhì)與飲用水的水質(zhì)接近，通?？杀ＷC以下出水水質(zhì)：色度：5mg/LPt； CODMn： 2-3.5mg/L；濁度： 0.2-0.5NTU；國(guó)外許多造紙廠采用活性砂過(guò)濾工藝處理原水， 以下是某造紙廠連續(xù)砂過(guò)濾器的運(yùn)行數(shù)據(jù)： 原水水質(zhì)： CODMn； 8-10mg/L；色度:15-35mg/LPt 出水水質(zhì)： CODMn

13、3mg/L；色度： 5mg/LPt； AI； 0.1mg/L,4、市政污水深度處理 為了節(jié)約水資源，市政污水二級(jí)處理后的出水需進(jìn)行深度處理用作回用水已成為政府的一項(xiàng)政策 ，目前國(guó)內(nèi)常用的深度處理方法是采用常規(guī)的絮凝 沉淀和過(guò)濾三段式處理工藝，進(jìn)一步去除二沉池出水中的懸浮物和磷 ，國(guó)外多采用連續(xù)砂過(guò)濾工藝對(duì)污水廠二級(jí)處理出水進(jìn)行深度處理，避免了常規(guī)水處理的初濾液對(duì)回用水系統(tǒng)的影響，在懸浮物濃度高達(dá)100mg/L 的情況下,仍然能夠滿(mǎn)足回用水的水質(zhì)要求連續(xù)砂過(guò)濾出水水質(zhì)：懸浮物： 10mg/L；油： 2mg/L,5、工業(yè)污水 工業(yè)廢水通常需要首先進(jìn)行預(yù)沉和 pH 值的調(diào)節(jié), 投加絮凝劑后進(jìn)入連續(xù)砂過(guò)濾器 國(guó)外大型的鋼鐵廠循環(huán)冷卻水通常用連續(xù)砂過(guò)濾器來(lái)處理，可以去除鐵渣和油脂 瑞典某軋鋼廠的含鋼渣和油的冷卻水經(jīng)連續(xù)砂過(guò)濾器處理完后循環(huán)回用，其處理效果如下： 進(jìn)水水質(zhì): 懸浮物： 30-200mg/L；油： 5-15mg/L； 出水水質(zhì)： 懸浮物 10mg/L；油 2mg/L；,6、結(jié)語(yǔ),自動(dòng)連續(xù)砂過(guò)濾工藝集絮凝 沉