沃尔德斯连续流砂过滤器

沃尔德斯连续流砂过滤器
文/钱进
一、工程概况
目前龙泉污水处理厂一、二期污水处理出水水质只能达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标，而新三期采用了最新的MBR处理工艺，能达到一级A标。

本项目龙泉污水处理厂一二期工程通过提标改造后，尾水排放也将达到一级A标准。

1、株洲龙泉污水处理厂改造工程的内容为：
（1）将一期氧化沟扩容，将原Carrousel氧化沟改造为Carrousel2000型氧化沟，使其成为具备脱氮除磷型（AAO型）氧化沟。

（2）新建一座二次提升泵房及活性砂滤池，新建一座加药间，用于除磷加药。

（3）新建一座紫外线消毒池。

（4）新建一座鼓风机房。

2、改造后龙泉污水厂处理工艺如下：
（1）污水处理工艺：污水→粗格栅及提升泵房→细格栅→旋流沉砂池→氧化沟→二沉池→二次提升泵房→连续砂滤池→紫外线消毒池
（2）污泥处理与处置：剩余污泥通过剩余污泥泵输送至现有污泥浓缩池，再进入脱水机房进行脱水。

（3）厂内臭气处理采用生物除臭法处理方式。

3、设计水量、进、出水水质
龙泉污水处理厂设计水量：10万m3/d
经过升级改造后，污水处理厂的设计出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。

项目
BOD
5
(mg/L)
COD
(mg/L)
SS
(mg/L)
TN
(mg/L)
NH
4
-N
(mg/L)
TP
(mg/L)
进水150 250 250 35 20 3.0 出水10 50 10 15 5(8) 0.5
（注：括号外数值为水温≥12℃时的控制指标，括号内内水温≤12℃时的控制指标。

）
二、连续流砂过滤器
龙泉污水处理厂一、二期污水处理升级改造过程中，我公司承担该系统96套连续流砂过滤器系统的供货及安装。

连续流砂过滤器是一种先进的，基于逆流原理的移动床连续过滤设备，至今已经有30多年的历史，广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。

过滤器24小时连续自动运行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗极低。

过滤器具有在线加药功能，可无需单独设置絮凝池。

另外，连续砂过滤池系统占地面积紧凑，运行费用经济，系统无需维护，管理简便，可无人值守。

连续砂过滤工艺集絮凝、澄清、过滤和生化处理功能为一体。

连续砂过滤系统由相应结构的混凝土池子，滤砂导向装置，内部过滤单元，进水管道，滤液出水管道，冲洗水出水管，内部过滤单元与相应管道间的弹性连接，空压机和控制系统等组成。

内部过滤单元包括进出水管，水流分配器，洗砂装置，冲洗水出水管和空气提升泵套管。

进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部。

连续砂过滤系统包括原水过滤和滤料清洗两个过程。

二者相对独立又同时进行，在同一过滤器的不同位置完成。

原水过滤
原水经进水管进入过滤器内部，并通过布水器均匀分配后上向逆流通过滤料层并外排，水中的污染物含量降低；同时石英砂滤料中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。

滤后水依靠重力自流从出水管排出。

滤料清洗
滤池底部的滤砂依靠空气提升泵的提升到达位于过滤器顶部的洗砂器，通过紊流作用使脏颗粒从活性砂中分离出来，杂质通过清洗水出口排出，清洗后的滤砂回落到砂床上层。

砂子的循环在过滤器中心管内进行，活性砂过滤器系统的洗砂装置没有任何弯曲部位，使其能够避免因途径的弯曲而造成砂子循环的阻碍。

自动冲洗水可以回流到污水处理厂的头端，这样形成一个闭路循环系统，唯一的废弃水来自于沉淀物的污泥。

由于石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态，对原水起搅拌作用，因此搅拌絮凝作用可在过滤器内完成。

过滤器内滤料清洁及时，可承受较高的进水污染物浓度。

连续砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点，可使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内可全部完成。

连续砂过滤器采用单级滤料，无需级配，没有水力分布不均和初滤液等问题；不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门；无需单设混凝、澄清池，无需混凝、澄清用机械设备。

因此占地面积更紧凑，运行费用更经济。

连续流砂过滤器的整机使用寿命不低于
15年，空气提砂管道和提砂泵抗磨耐腐，使用寿命不低于5年，如果需要维修，空气提升泵能够非常容易的从过滤器顶部取出。

如果异物颗粒物堵塞了过滤器，安装气提泵的导向管同抽吸泵连接可以做吸管使用，来吸除异物。

三、 深度处理工艺流程
洗砂废水
工艺流程示意图
二次沉淀池出水通过泵提升至在线絮凝反应池。

通过向絮凝反应池中投加絮凝剂，使污水中的悬浮物及胶体颗粒在絮凝剂的吸附、包裹作用下形成絮状颗粒。

同时，水中的磷酸盐与PAC 反应生成不溶于水的磷酸铝微絮体颗粒，随污水流入连续砂过滤器进行过滤。

连续砂过滤器集混凝、澄清及过滤为一体，通过滤层的深度截留作用，去除水中的悬浮物及含磷颗粒。

四、 连续流砂过滤系统配置及技术参数
二次沉淀池 连续流砂过滤接触消毒 澄清池 PAC
达标排放
连续流砂过滤器为成套设备，包括：连续砂过滤设备、石英砂滤料、空气压缩机及附属设备、空气控制柜、内部连接管件、支吊架、内部过滤单元与相应管道间的柔性连接、池顶盖板及盖板支撑架等。

编号设备名称规格数量备注
1 连续流砂
过滤器
过滤面积（单套）：6 m2
池深：6500 mm，
96套
主要材质：不锈钢
316
2 空气控制柜12套与连续流砂过滤器
配套
3 石英砂滤料粒径范围：1.0-1.6 mm
不均匀系数：＜1.4
2400
吨
天然石英砂
4 活性砂滤池系统内连接管道、闸门、阀门、
设备支架及连接件等
12套
共用部分除外
（渠道进水闸门为
手电两用）
5 池顶盖板及
盖板支撑架
水上支架为不锈钢304；水下支
架为不锈钢316。

盖板采用双覆面玻璃钢压模制
作，外形美观，经久耐用；
12套
盖板必须全封闭，避
免异物落入的可能；
6 空压站系统>10.5 m3/min, P=7.5 bar 3套两用一备，含冷干机和前\后置过滤器
7 冷干机Q=16m³/min,最大工作压力：
13bar,N=2kW
3套空压机配套
8 储气罐 5 m3, P=7.5 bar 1套
9 空压机系统内连接管道、阀门及连接件等1套空压机房内
1、连续流砂过滤器主要性能参数
型号 WS6.0
数量 96套
过滤面积 6.0m2/套
砂床高度 2000mm
过滤器清洗水量≤总进水量的3-7%
运行方式重力流
滤床形式移动床
水流方向向上流
反洗方式连续压缩空气提升反洗
水头损失≤1.2 m
最大操作温度 60℃
最小检修周期＞5年
整机使用寿命＞15年
2、连续流砂过滤器材质
（1）进水管组件玻璃钢
（2）布水器不锈钢SUS304
（3）中心提砂管 PPR
(4) 中心进水管不锈钢SUS304
（5）洗砂器不锈钢SUS304
（6）导砂斗不锈钢SUS304
（8）集水容器不锈钢SUS304
（9）螺栓等紧固件 SUS304
3、空气控制柜主要性能参数
电压 24/220V
门开启角度 130°
防护等级 IP65
材料不锈钢
4、连续砂滤料
a.石英砂滤料是天然淘洗的、均质的、表面饱满、含硅石量高的天然优质石英砂，并符合应符合标准CJ/T43《水处理用石英砂滤料》和CJ24.1-88《建设部水处理滤料标准》的规定。

其主要性能参数如下：
=1.2-2.0mm
粒径范围 d
10
=1.2-2.0mm
有效粒径（d10） d
10
<1.5
不均匀系数（d60/d10） K
80
堆积密度 1.6～1.8吨/m3
密度≥2.6t/m3
盐酸可溶率（%）≤1.0
灼烧减量≤0.7％
铁含量≤0.1
腐殖质含量≤1000mg/l
使用寿命≥15年
b.滤料的石英砂二氧化硅含量不小于85％，含泥和含杂质低，具有良好的耐磨性能和抗吸附力以及使用周期长的性能。

c.石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不大于1.5％（百分率按质量计，以下同）。

d.石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质，滤料的水浸出液应不含有毒物质。

e.检验:石英砂滤料的检验符合《水处理用石英砂滤料》CJ/T43的规定,并经制造厂技术检查部门检查合格，并出具质量合格证明书。

5、空压机主机参数
气量：>10.5 m3/min
台数： 3 （2用1备）
最大工作压力7.5 bar
电压380 V
频率50 Hz
噪声<75 dB(A)
冷却形式风冷
6、空压站配套设备参数
1）储气罐
数量: 1只（并附带指针式气压表和安全阀）
压力等级: 8 Bar
有效容积: 5m3
材质: 碳钢防腐
2）前置过滤器
过滤精度: 100μm
过滤物质: 杂质
3）冷干机
气量: >10.5 m3/min
台数：: 3 （2用1备）
4）后置过滤器
过滤精度: 0.1μm
过滤物质: 油
为更好地保护湘江水质，保证下游库区饮用水水质安全，湖南省政府近年来已经启动了湘江流域的污染综合整治工作。

株洲市城区污水处理厂作为株洲市的重点监控污染源，对新建和扩建污水处理厂尾水排放标准实行严格控制，通过株洲龙泉对污水厂的升级改造使出水排放达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，对削减湘江污染物的排放量，防止库区水体富营养化，对保护下游饮用水源水质具有十分重要的意义。

（本文提供：北京沃尔德斯水务科技有限公司）。