10万吨新型D型滤池与V型滤池的比较

新型D型滤池与V型滤池

的比较

陕西大唐环境科技有限公司

二〇一一年三月

概述

本文详细的从传统V型滤池与新型D型滤池之间的工艺、过滤机理、性能参数、运行工况、性价比以及工程实例上的比较来说明两种处理工艺本质的区别。通过比较我们可以看出新型D型滤池具备了传统V型滤池所有的优点，同时也具有许多自身的优越性能，是一种真正的适用、新型、高效的滤池。新型D型滤池的用途非常广泛，现已广泛运用于市政给水、城市污水提标处理、中水回用、工业给水等工程。

1 工艺结构的比较

新型D型滤池是由陕西大唐环境根据DT自适应纤维滤料的特点并在V型滤池的结构基础上自主开发设计，并获得国家专利权的一种过滤工艺。

新型D型滤池与V型滤池在工艺结构上主要区别在于以下几个方面：

1.1固定长柄滤头的滤板

V型滤池是采用混凝土结构制作板，其常规尺寸为1m*1m*0.1m，单块重量约160Kg，安装很不方便；而新型D型滤池也是采用混凝土结构制作板，但其尺寸可以做成1m*0.5m*0.05m，单块重量约为40Kg，一个人就能抱动安装方便。

1.2长柄滤头

V型滤池的长柄滤头开孔率为2～2.5%，长柄滤头的通径为φ24，每平方米的分布为49个。新型D型滤池的长柄滤头开孔率为35～40%，长柄滤头的通径为φ22，每平方米的分布为56个。

1.3拦截盖板

V型滤池根据石英砂的过滤的特点和参数没有拦截盖板，操作不当或设计参数不合理时容易跑砂。新型D型滤池因其滤料的特性，设计上采用了拦截盖板，以防止在反冲洗时跑料。

1.4结构设计的灵活性

V型滤池在设计上一般都采用双侧对称布置，比较固定。而新型D型滤池在设计上

可以根据实际的场地情况做到双侧对称布置和单侧布置，较为灵活。

2过滤机理的比较

2.1 V型滤池

V型滤池是采用传统的石英砂滤料进行过滤。滤池的过滤介质是粒状材料，这几乎是一个固定概念，V型滤池借粒状材料的表面积附着悬浮固体，借颗粒间的孔隙来贮存所截留的悬浮固体。因此粒状滤料所具有的比表面积和孔隙度大小也就反映了快滤池所具有的去除悬浮固体的极限能力，根据经验参数，V型滤池的空隙率一般为40～45%。空隙率是决定滤池实现高速过滤的前提。V型滤池的过滤机理是附着、迁移和机械脱落的原理。

传统的石英砂滤料作为滤床进行过滤，这种滤层称为均质滤层，滤料则称为均质滤料，其特点是在整个滤层内，滤料的级配存在一定级差，因此沿滤层厚度的每一点，滤料颗粒间所形成的空隙率的大小分布也存在一定级差。在沿均质滤层厚度的每一点具有容纳不同的悬浮固体的能力，但是，当滤池进行反冲洗后，由于石英V型的刚度大，不可压缩和水力分级的作用，原来的均质滤料层就变成了分级滤料的滤层，即在沿滤层的厚度方向上，滤料是按从小到大的顺序排列的。

由于均质滤层的分级（也叫级配）作用在过滤时产生以下问题：

使滤料层在厚度方向上空隙大小是从滤层的顶部到底部是从小到大排列的，形成

。在孔隙最小的顶部滤层要容纳的悬浮固体数量最大，而孔隙最大的底部滤层却是容纳的悬浮固体量最小。滤池由于滤层顶部在过滤时容易被悬浮固体堵塞，水头损失上升，在过滤的水头损失达到允许值的时候，整个滤层的截留悬浮固体能力未能发挥出来。

由于上述原因导致均质V型滤池存在以下问题：

（1）过滤速度低。

（2）占地面积大。

（3）反冲洗时，反冲洗自耗水量大。

（4）出水水质随着时间的延长而逐渐变差。

（5）滤层的纳污量小。

（6）由于V型滤在反冲洗时受其膨胀率的影响，其反冲洗强度不能太大，所以反冲洗不彻底，这样必然影响过滤周期及出水水质。

（7）反冲洗时，容易导致滤料偏层或跑滤料。

（8）过滤时的阻力大。

（9）过滤过程不易控制

（10）表面容易积泥，导致需要经常反洗。

2.2 新型D型滤池

新型D型滤池是一种快滤池。该滤池采用大唐公司自产的DT自适应纤维滤料，小阻力配水布气系统，气水联合反冲洗，恒水位或变水位过滤方式。

DT自适应滤料是将纤维滤料截污性能好的特征与颗粒滤料反冲洗效果好的特征相结合，是一种全新的纤维过滤材料。

众所周知，颗粒过滤材料的重要特征是可以方便地在滤池内完成清洗过程，（以石英砂为代表），但是过滤精度比较低，出水水质不是很理想。采用纤维材料作为过滤材料的一个出发点是利用其比其他颗粒滤料具有大得多的比表面积和孔隙率，其孔隙度高达85～90%，对比之下，粒径1mm石英砂滤层孔隙度为45%，由此可见，由纤维材料构成的滤床具有比常规过颗粒滤料大得多的纳污量（纳污量即单位体积滤床每个过滤周期所截留的悬浮颗粒物的质量，纳污量的多少对滤池过滤周期的长短具有决定性的意义）。另外，在保证滤后水质合乎要求及合适过滤周期的前提之下，应用纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高2—3倍的高滤速运行。这也是新型D型滤池处理同等水量比砂滤池占地面积小的根本原因。

DT自适应滤料两端是松散的纤维丝束，又称“彗尾”，中间为固定纤维丝束的“彗核”，其形状见下图。

DT自适应纤维滤料形成的滤床横断面（水平）孔隙率分布均匀，确保了过滤时水流通道大小一致，不会发生水流短路现象；滤床纵断面（垂直）孔隙率分布由上至下逐渐减少，孔隙率沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布，确保了过滤时水中固体悬浮物的有效分离，保证出水水质。即该滤料能形成“上疏下密”的理想滤床结构。

过滤时，滤床上部截留水中较大的颗粒，滤床下部窄通道截留细小颗粒（上部脱附颗粒），实现高速和高精度的过滤。

反冲洗时，采用气水联合反冲洗，DT自适应纤维滤料处于自由运动状态，纤维丝束随反冲洗水流散开并摆动，滤料之间的相互碰撞也加剧了纤维丝束在水中所受到的机械作用力，加剧了滤料的运动，使附着在纤维表面的固体杂质颗粒很容易脱落，从而提高了滤料的洗净度，并减少了反冲洗耗水量。

新型D型滤池具有以下特点：

1、采用DT自适应纤维滤料，具备传统滤池的所有优点；

2、采用特制的配水布气系统，彻底避免了过滤过程中常见的死角和穿透的现象；

3、过滤速度快，一般控制在15-25m/h；

4、过滤精度高，5μm的悬浮物颗粒去除率大于95%；

5、纳污量大，一般为15～35kg/ m3；

6、反冲洗耗水率低（约0.5%～2%），运行费用省；

7、占地面积小，相同制水量时，占地面积为V型滤池的40%以下；

8、过滤周期长，一般为8～24h；

9、出水水质好，一般情况下，出水水质小于1NTU；

10、经济加药量低，由于滤床的过滤精度高，微絮凝形成微小颗粒时就可以被有效过

滤，因此节约了运行成本；