滤池工艺

水处理工艺中滤池工艺比较
班级:给排水XXX 姓名:XXX 学号：1234567890
摘要：在水处理过程中，经混凝，沉淀后，需要过滤。

过滤所需构筑物即为滤池。

过滤的目的，有的用来去除水中的悬浮物，以获得浊度更低的水；有的是用来去掉污泥中的水，以获得含水量较低的污泥。

过滤机理为机械筛滤和接触凝聚。

滤池运行一段时间后滤池滤料就需要进行反冲洗使滤池恢复工作性能。

下面就各种类型滤池的构造，特点与应用分别进行介绍并比较。

关键词：滤池滤料冲洗优缺点
1. 普通快滤池
普通快滤池（rapid filter）指的是为传统的快滤池布置形式，滤料一般为单层细砂级配滤料或煤、砂双层滤料，冲洗采用单水冲洗，冲洗水由水塔（箱）或水泵供给。

1.1 普通快速滤池站的设施组成
普通快速滤池站的设施，主要由以下几个部分组成：滤池本体，它主要包括进水管渠、排水槽、过滤介质(滤料层)，过滤介质承托层(垫料层)和配(排)水系统；管廊，它主要设置有五种管(渠)，即浑水进水管、清水出水管、冲洗进水管、冲洗排水管及初滤排水管，以及阀门、一次监测表设施等；冲洗设施，它包括冲洗水泵、水塔及辅助冲洗设施等；控制室等。

1.2 普通快速滤池的设计要点和主要参数
1).滤池数量的布置不得少于2个，滤池个数少于5个时宜采用单行排列。

2).单个滤池的面积一般不大于100平方米，长宽比大多数在1.25：
1~1.5：1之间，小于30平方米时可用1：1，当采用旋转式表面冲洗时可采用1：1、2：1、3：1。

3).滤池的设计工作周期一般在12~24个小时，冲洗前的水头损失一般为2.0~2.5m。

4).对于单层石英砂滤料滤池，饮用水的设计滤速一般采用8~10米/小时，当要求滤后水浊度为1度时，单层砂滤层设计滤速在4~6米/小时，煤砂双层滤层的设计滤速在6~8米/小时。

5).滤层上面水深，一般为1.5~2.0米，滤池的超高一般采用0.3米。

6).单层滤料过滤的冲洗强度一般采用12~15L/s·m2，双层滤料过滤冲洗强度在12~16L/s·m2。

7).单层滤料过滤的冲洗时间在5~7分钟，双层滤料过滤冲洗时间在6~8分钟。

1.3 普通快速滤池在建造设计中注意的问题
1)、配水系统干管末端应装有排气管；
2)、滤池底部应设有排空管；
3)、滤池闸阀的起闭一般采用水力或电力，但当池数少时且阀门直径等于小于300mm时，也可采用手动；
4)、每个池应装上水头损失计和取样设备；
5)、池内与滤料接触的壁面应拉毛，以避免短流造成出水水质不好；
6)、池底坡度约为0.005，坡向排空；
7)、各种密封渠道上应设入孔，以便检修；
1.4 普通快速滤池的优缺点
1）对于单层滤料优点：运行管理可靠，有成熟的运行经验；池深较浅；
缺点：阀门比较多；一般大阻力冲洗，需要设有冲洗设备；
2）对于双层滤料优点：滤速比单层的高；含污能力较大(约为单层滤料的1.5~2.0倍)，工作周期较长；无烟煤做滤料易取得，成本低；
缺点：滤料径粒选择较严格；冲洗时要求高，常因煤粒不符合规格发生跑煤现象；煤砂之间易积泥。

2．V型滤池
2.1 V型滤池的主要特点
V型滤池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字形而得名，因为其滤料采用均质滤料，即均粒径滤料，所以也叫做均粒滤料滤池，整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀；在底部采用带长柄滤头底板的排水系统，不用设砾石承托层。

V型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀
2.2 V型滤池的优缺点
优点：采用的是均粒滤料，含污能力很高；气水反洗、表面冲洗结合，减少反冲洗水量，反冲洗的效果比其它滤池的好；反冲洗布气布水均匀；单个池子的面积很大；可适用于各种水厂，特别是大型中型的水厂；
缺点：池体的结构复杂，滤料较贵；增加了反冲洗的供气系统；产水量大时，比同规模的普通快滤池基建投资造价要高；
迅速排除冲洗水
2.2气、水反冲洗的优缺点
优点：反冲洗效果好，滤层含泥量减少，截污能力提高，过滤周期延长；
较好地清除了滤层泥球现象，延长了过滤周期；气水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少，减少了反冲洗设备的规模；
由于水反冲洗强度降低，不易产生滤料流失现象；
适用于粗粒、匀质滤料滤池，以保证冲洗效果和充分利用滤床截污容量。

缺点：增加了供气设备，提高了投资和设备维修工作量；
反冲洗操作复杂，不宜人工操作，气、水反冲洗滤池宜采用自动控制系统。

3. 无阀滤池
无阀滤池是种不需要阀门的快滤池，无阀滤池在运行的过程中，出水的水位保持恒定不变，进水的水位则随着滤层水头损失阀增加而不断在吸管内上升，当水位上升到虹吸管管顶，并形成虹吸时，就开始自动滤层反冲洗，冲洗掉废水沿虹吸管排出池外。

3.1无阀滤池的技术特点
3.1.1不需要水压、电力和压缩空气等提供动力，所有的工作环节都由过滤器自行控制。

3.1.2内设有强制冲洗系统，如果滤池水头的损失还未达到允许值，而因某种原因需要提前冲洗时，可进行人工强制冲洗。

3.1.3免维护，没有磨损。

3.1.4无阀滤池无需设置大型闸门，它可以自动冲洗，管理方便。

3.2重力式无阀滤池的运行特点
重力式无阀滤池的运行全部自动进行，操作方便，工作稳定可靠，结构简单，造价也较低，较适用于工矿、小型水处理工程以及较大型循环冷却水系统中作旁滤池用。

该滤池的缺点是冲洗时自耗水量较大。

4.虹吸滤池
虹吸滤池（siphon filter），以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式之一。

滤池各格出水互相连通，反冲洗水由其他滤水补给。

每个滤格均在等滤速变水位条件下运行。

4. 1虹吸滤池构造
虹吸滤池是快滤池的一种形式，它的特点是利用虹吸原理进水和排走洗砂水，因此节省了两个闸门。

此外，它利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗，不需另设冲洗水箱或水泵，加之较易利用水力，自动控制池子的运行，所以已较多地得到应用。

虹吸滤池是由6～8个单元滤池组成一个整体。

滤池的形状主要是矩形，水量少时也可建成圆形。

滤池的中心部分相当于普通快滤池的管廊，滤池的进水和冲诜水的排除由虹吸管完成。

管廊上部设有真空控制系统。

真空虹吸系统是虹吸滤池的重要组成部分，系由真空泵、真空罐、管路(包括控制阀门)和进水、冲洗虹吸管等组成。

4. 2虹吸滤池优缺点比较
虹吸滤池在工艺构造方面有许多优点，同时也存在一定问题，它与普通快滤池相比有以下的优缺点。

优点：不需要大型的闸阀及相应的电动或水力等控制设备，可以利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗，不需要设置洗水塔或水泵；可以在一定范围内，根据来水量的变化自动均衡地调节各单元滤池的滤速，不需要滤速控制装置；滤过水位永远高于滤层，可保持正水头过滤，不至于发生
负水头现象；设备简单，管廊面积小，控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围，操作管理方便，易于自动化控制，减少生产管理人员，降低运转费用；在投资上与同样生产能力的普通快滤池相比能降低造价20～30％，且节约金属材料30～40％。

缺点：与普通快滤池相比，池深较大(5～6米)；采用小阻力配水系统单元滤池的面积不宜过大，因冲洗水头受池深的限制，最大在1.3米左右，没有富余的水头调节，有时冲洗效果不理想。

4. 3虹吸滤池适用条件
虹吸滤池适用于中小型给水处理(一般在4000吨/日～5000吨/日)，有较突出的优点。

如水量小于4000吨/日，则采用重力式无阀滤池。

虹吸滤池进水浑浊度的要求与普通滤池一样，一般希望在10毫克/升以下，这种滤池可以采用砂滤料，也可以采用双层滤料。

虹吸滤池冲洗水头不高，所以滤料颗粒不可选的太粗，否则将引起冲洗水头不足，膨胀率很小，冲洗不净的后患。

5. 曝气生物滤池
曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。

一次性投资比传统方法低1/4；占用面积为常规工艺的1/10～1/5，运行费低1/5；进水要求悬浮物50～60mg/L，最好与一级强化处理相结合，如采用水解酸化池；填料多为页岩陶粒，直径5mm，层高1.5～2m；水往下、气往上的逆向流可不设二沉池。

曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有有机负荷高、占地面积小（是普通活性污泥法的1/3）、投资少（节约30%）、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点，但它对进水SS要求较严（一般要求
S S≤100mg/L，最好SS≤60mg/L），因此对进水需要进行预处理。

同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大。

另外，曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体的新工艺，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用少的特点。

该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。

曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用少的特点。

6. 塔式生物滤池
塔式生物滤池（biotower）是一种高８―２４m，直径１－３.５m，填料分层布设的塔柱形生物滤池，填料一般用塑料制品。

6. 1 塔式生物滤池构造
塔式生物滤池是以加大滤层高度来提高处理能力的一种生物膜法,具有如下特点:
（1）塔身高8～24m，占地小，构造主要部分包括塔体，滤料、布水设备、通风装置、回流及排水系统。

（2）滤料一般选用环氧玻璃布料制成的蜂窝结构（或尼龙花瓣型软性滤料），其单位体积表面可达80～220。

可排列组合成多层结构，这种蜂窝结构，空气畅通，可按气水比2～5：1(生活类废水）的要求选择风机。

（3）是属于高负荷生物滤池，水力负荷高达80～200；有机负荷可达2000～3000g；（普通滤池0.8～1.2kg）。

（4）高的落差，使用旋转布水器，废水淋洗的冲力使老化的生物膜脱落更新快。

（5）塔的高度使塔内生长不同种的微生物群。

缺点：
（1）废水在塔内停留时间短，降解效率低。

（2）供氧不如曝气池充足，易产生厌氧。

综上，滤池，作为水处理工艺中的必不可少的一部分，不同滤池具有不同特点。

在实际工程设计中，需根据水厂设计的具体要求，结合工程特点与经济因素，在可行性的情况下努力选择最优方案。

对于滤池滤料的选择，同样要在保证可用前提下，尽量就地取材，保证滤池这一构筑物在水系统运行中正常发挥作用。