过滤器怎么做滤液澄清度试验

图详见参考资料

FIRST!

DynaSand 活性砂过滤器在市政中水回用中的应用
DynaSand 活性砂过滤器在市政中水回用中的应用
1. 王东 2.马景辉 3.张红丽 4.丛林
（1． 北京沃特林克环境工程有限公司， 北京 100028； 2． 国家工业水处理工程技术研究中心， 天津 300131；3．中国人民大学环境学院， 北京 100872； 4．瑞典 Nordic Water 公司， 北京 100006）
〔摘要〕采用 DynaSand 活性砂过滤器对城市污水处理厂二沉池出水进行深度处理中试试验， 运行结果表明该装
置用于市政中水回用是可行的， 其出水水质稳定， 各项指标优于《城市杂用水质标准》2002 年征求意见稿的要求。并对絮凝剂的选择和过滤器的过滤效果做了简要分析。
〔 关键词〕 过滤器； 连续过滤； 中水回用
〔 中图分类号〕 X703．1 〔 文献标识码〕 A 〔 文章编号〕 1005－ 829X（2006）09－ 0059－ 03
DynaSand 活性砂过滤器是由瑞典 Waterlink AB公司发明的一种先进的， 基于逆流原理的连续过滤设备。DynaSand 活性砂过滤器至今已经有 25 a 的历史， 目前在全世界已经有 40 000多家用户， 在中国的应用实例已有二十多台。
活性砂过滤器不同于一般的传统过滤器， 它是一种微絮凝过滤器， 集混凝、澄清、过滤为一体， 无需单设混凝、澄清池， 从而大大降低了一次性投资成本， 减少了占地面积。活性砂过滤器外形为圆柱型罐， 由进水管、滤液排放堰板、洗砂水排放管、布水器和放空管等组成（ 见图 1）。进水通过位于设备底部的入流分配管进入处理系统， 经砂床过滤后由顶部出口溢流出水。过滤时砂床截留的杂质被空气提升泵输送到滤罐顶部的洗砂器， 通过机械摩擦作用和
紊流作用使污染物从滤砂表面分离出来， 杂质经洗砂水出口排出， 净砂利用自重返回砂床。
它不需停机反冲洗； 采用单级滤料， 无需级配，因而克服了普通砂过滤器水力分布不均和产生初滤液的问题； 内部没有可移动部件， 减少了设备的维护和维修成本。同时该过滤器无需配备反冲洗水泵及用于停机切换的电动、气动阀门和反冲洗水罐。

图 1 活性砂过滤器结构示意
1 试验装置与方法
1．1 工艺流程
本中试试验采用的工艺流程如图 2。
试验用水采用北小河污水处理厂二沉池出水， 经加药后进入过滤器。过滤后出水达到《城市杂用水水质标准》， 进入清水池回用。

图 2工艺流程
1．2 试验装置
DynaSand 活性砂过滤器基于逆流原理， 待处理的原水经进水管， 通过位于过滤器底部的布水器进入过滤器。水流由下向上逆流通过滤床， 经过滤后的过滤液在过滤器顶部聚集， 经溢流口流出。过滤器底部被污染的滤料通过空气提升泵被提升到过滤器顶部的洗砂器， 通过紊流作用使污染物从活性砂中分离出来， 杂质通过清洗水出口排出， 净砂利用自重返回砂床从而实现连续过滤。
DynaSand 活性砂过滤克服了传统快速滤池反冲洗的“水力筛分”和“初滤液”问题。与超滤膜过滤比较， 活性砂过滤器一次性投资费用低， 不需定期更换滤膜， 控制和使用成本低。此外活性砂过滤器的连续操作方式意味着反洗泵、自动反洗阀、反洗控制系统等附属设备均可取消从而降低一次性投资成本，同时也意味着活动部件少， 维护、保养费用更低。
1．3 试验方法和活性砂过滤器的主要运行参数
DynaSand 活性砂过滤器安装在北小河污水处理厂内。试验用水为二沉池出水， 24h 连续进水， 连续出水。原水投加絮凝剂， 经管道混合器混合后进入活性砂过滤罐。设备的运行参数： 处理水量为 6m3／h， 滤速8．5 m／h， 空气提砂泵压力为 160 kPa， 空气流量 1￣2m3／h， 清洗水流量为总进水流量的 1％￣3％。滤料为石英砂，粒径1．2￣2．0mm。北小河二沉池出水水质见表1。

试验过程中， 定期采集水样并分析其 CODCr、BOD5、总磷、浊度、SS 等指标。各指标测试方法采用国家标准方法。
1．4 药剂
药剂采用聚合氯化铝（PAC） 粉末和质量分数为35％的聚合氯化铁（PFC）溶液。使用时将 PAC配制成质量分数为 10％的溶液。本试验中， 仅对悬浮物 SS 进行了絮凝剂对比试验， PAC、PFC 的投加量均为 30mg／L；其余指标试验都采用 PAC， 投加量为 30mg／L。
2 试验结果分析
试验出水水质指标采用《城市杂用水水质标准》（2002 年征求意见稿）， 试验出水水质见表 2。

2．1 CODCr 的去除
在城市生活污水中， CODCr 主要以悬浮状态的颗粒有机物质和胶体状大分子有机物质为主。活性砂过滤器对粒径在 1 μm 以上的有机物有较好的截留作用， 故对 COD 有较好的去除效果。
进水 CODCr 的范围为 29．0￣57．5 mg／L， 平均值为 43．20 mg／L。出水 CODCr 的范围为 14．86 ￣ 49．62mg／L， 平均值为 28．43 mg／L， CODCr 去除率的范围为10．79％ ￣ 62．57％， 平均去除率为 35．36％， 见图3和图 4。

2．2 悬浮物的去除
进水 SS 的范围为 9．0 ￣ 84．5 mg／L， 平均值为37．28mg／L， 出水 SS 的范围为 1．6￣55．5 mg／L， 平均值为 16．88mg／L。SS 去除率为 25．54％￣92．73％。使用聚合氯化铝时 SS 的平均去除率为 45．97％。 投加聚合氯化铁时 SS 的平均去除率为 75．15％。可见聚合氯化铁去除 SS 的效果要好于聚合氯化铝， 见图 5 和图 6。

2．3 磷的去除
进水总磷的范围为 0．80 ～8．39 mg／L， 平均值为3．76 mg／L。出水总磷范围为 0．01～7．58 mg／L。总磷去除率的范围为 14．29％～65．44％， 见图 7。

2．4 NH4＋ － N 的去除
本试验装置对氨氮的去除仅依靠活性砂床作为微生物载体， 通过滤料表面形成的微生物活性层去除， 作用比较有限。
进水 NH4＋ －N 的范围为 16．80 ～39．56 mg／L， 出＋水 NH4＋ －N的范围为 15．68 ～38．72 mg／L。NH4＋－N的平均去除率为 9．43％。试验结果见图 8。

图 8 进出水的氨氮以及氨氮去除率的变化曲线
2．5 浊度的去除
二沉池出水中的浊度主要源于水中的悬浮颗粒和胶体物质。故浊度指标与悬浮物指标的关系较为紧密， 在一定程度上可以相互映证。通过在活性砂过滤器中的混凝、沉淀和过滤作用可以去除全部大于活性砂过滤精度的物质， 取得较好的除浊效果。进水的浊度范围为 2．10￣12．84NTU， 平均值为 7．43NTU。出水的范围为 0．40￣2．41 NTU， 平均值为 1．11 NTU。去除率的平均值为 82．55％。出水的浊度指标较为稳定。
试验结果见图 9。

图 9 进出水的浊度以及浊度的去除率变化曲线
3 结论
中试试验结果表明： DynaSand 活性砂过滤器对污水厂二沉池出水有较好的处理效果。该过滤器对进水水质要求宽松， 过滤效果好， 出水水质稳定， 一次性投资低， 且维护和运行费用低。

SECOND

1 结构及工作原理
众所周知：在过滤介质表面上进行的过滤，在初期，新鲜的过滤介质使得过滤效率较高，悬浮液的粗颗粒首先在过滤介质表层架桥形成滤饼层，而较小颗粒随滤液流走(一般过滤介质本身不能起到精密过滤的作用)，此时的滤液并不澄清(含有许多微小颗粒) 随着过滤时间增长滤讲层的增厚，微小的颗粒在滤饼层中被捕捉，滤液的澄清度不断提高，过滤阻力不断增加(过滤过程中可认为过滤介质阻力是一常数，但滤饼层阻力随滤饼厚度增加而增加 )。过滤时间增长到一定
程度，微小的颗粒及胶状物堵塞过滤介质过滤液体的流道，造成过滤介质的过滤速率下降，直至出现流道被完全堵塞。
袋式过滤器(如图1所示)由过滤器的外壳、滤袋【如图2所示)两个主要部件组成，过滤过程是在过滤介质表面上进行的 过滤时对滤袋的清洗采用了非常方便的反吹逆洗工艺，是一种较新颖的压滤装置 它的工作原理是：滤浆(悬浮液)用泵打入压力容器内，通过滤袋进行过滤。过滤时(如图3所示)由于滤袋直径比笼架大，压滤时滤袋紧贴笼架。截获的固相颗粒牯附在滤袋表面上形成滤饼，通过滤袋过滤后的滤液排出壳体。当粘附在滤袋表面滤饼层达到操作中的最佳厚度时停止过滤，排出残液，利用压缩空气反吹滤袋卸渣。反吹时滤袋膨胀恢复到原来的直径，滤袋外壁的滤饼龟裂成互不相连的小块，反吹风使滤袋不断振动，小块滤饼不断下落，脱落碍干净且迅速。卸下滤饼后，再用洗涤水反冼滤袋，从而使滤袋得到再生。袋式过滤器应用这种反吹逆洗技术，可使滤袋经常地保持着清洁状态，始终处在较佳的状态下过滤。因而袋式过滤器特别适应于含有较多微小的颗粒以及胶状物的难过滤悬浮液的分离。

2.实验装置及实验结果
实验装置是一台以滤袋为过滤介质的单管过滤器，过滤介质由12根直径6 mm．长1 200 mm的1cr]8Ni9Ti圆钢与环形拉筋焊接组成的鼠笼式支架，在其上套上2 0#涤纶布制造的滤袋而成(实际过滤面积为0．38 m )。实验用滤浆取自锅炉水膜除尘器循环排污水池，其固体粒径分析和固液比十见表l和表2 在整个实验过程中滤浆保持为恒压。实验结果见图4和图5。

根据图中曲线分折，滤浆中含有微小的固体颗粒，过滤初期滤液呈现浑浊t含固体颗粒量较高)，但滤袋的表面形成一定厚度的滤饼后，即显澄清 图中曲线表明，在启动滤浆泵10mitt后，滤液的固液比趋于稳定值，即0 35 mg／m1左右，滤液中固相颗粒均在3 173以下。滤浆中固相浓度高，滤饼的厚度增加的快+滤液中固液比趋于稳定值也越快。过滤速率与过滤压力有关，压力增大，过滤速率增大 当推动力一定时，过滤速率随着过滤时间的增长而逐渐降低并随着滤1砬中固坡比的增大而降低，这反映了过滤介质表面形成的固体颗粒层厚度的变化。
3 结束语
袋式过滤器具备以下优点：
A、过滤元件竖直装在壳体内，结构十分紧离，单位容积内的过滤面积大
B、滤袋过滤阻力小，过滤速度高，再生快，价格便宜；
C、结构简单，操作维修方便，重量轻，装卸方便，反吹卸渣较干净；
D、过滤效果好，特别适应于分离含有较多微小的颗粒以及胶状物的难过滤悬浮液。
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