[發明專利]一種360度進水旋轉水下過濾床裝置及過濾方法

有效

• 申請號: 201310201212.1
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103272416A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 陶乃群;鄭洪偉
• 申請（專利權）人: 上海復旦水務工程技術有限公司
• 主分類號: B01D24/32
• 分類號: B01D24/32;B01D24/46;B01D37/00
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權;李美立

[技術領域]

本發明涉及過濾技術領域，具體的說是一種360度進水旋轉水下過濾床裝置及過濾方法。

[背景技術]

在水處理技術中，污水在通過粒狀濾料層時，其中的一些懸浮物質和膠體物質就被截留在孔隙中或介質表面上，這種通過粒狀介質層分離不溶性污染雜質的方法稱為粒狀介質過濾，簡稱過濾。過濾機理目前認為主要有：篩濾作用、沉降作用和吸附凝聚作用。水及污水過濾處理的應用范圍主要是：①去除原水中的濁度和膠體等；②去除生物處理二沉池未曾去除的細小生物絮體或混凝沉淀池未去除的細小化學絮體；③提高SS、濁度、BOD、COD、磷、重金屬、細菌和病毒等的去除率；④為深度處理及回用工序(如活性炭吸附、膜過濾、離子交換等)創造良好的水質條件。

濾池的形式多種多樣，以石英砂作為濾料的普通快濾池是最基本的型式。為充分發揮濾料層截留雜質能力，發展了雙層、多層及均質濾料濾池，上向流和雙向流濾池等。為了提高運行的自動化水平和減少濾池閥門，出現了虹吸濾池、無閥濾池、移動沖洗罩濾池、其它水力自動沖洗濾池、濾布濾池等。在沖洗方式上，有單純水沖洗和氣水反沖洗方式。過濾工序的過程通常是過濾和沖洗交錯進行。污水處理中常用濾池有：

1)普通快濾池：這是國內外最普遍使用的一種濾池，運行穩定可靠，大阻力配水系統，出水水質好；但其缺點在于：閥門多，操作管理比較麻煩,?一般用于大、中型污水廠。濾料通常使用石英砂，石英砂有足夠的機械強度，價格低，材料易得，在中性及微酸性水中都很穩定。過濾主要利用濾層中粒狀材料所提供的表面積，截留水中經過混凝處理的懸浮固體。當過濾的水頭損失達到最大值時，或出現濾出水的濁度或者其它預定的水質參數不合格時，則需進行濾池的反沖洗。反沖洗時水流方向和過濾時相反，利用水流的沖擊作用和濾料間的摩擦去掉濾層所截留的懸浮固體。

2）普通快濾池的衍變型式濾池：如雙閥濾池、翻板濾池、雙層濾池等。

3)V型濾池：V型濾池是法國德利滿(Degremont)?公司開發的一種高速均質濾料濾池，有截污量大、沖洗效果好的顯著優勢。該濾池采用單層加厚石英砂濾料，深層截污方式。沖洗方式為氣水反沖洗，并設有表面清掃布水槽，沖洗效果好。配水系統采用長柄濾頭，可不設或設很薄的承托層。V型濾池是目前發展較快的一種新型濾池。該濾池的缺點是設備稍復雜，過濾費用、土建施工技術要求較高。

4)重力式無閥濾池：無閥濾池是利用設計的管道系統控制濾層阻力，當達到限值時，自動反沖洗。該濾池運行全部自動，操作方便，運行過程中不會出現負水頭現象；不用大型閥門，造價比同規模普通濾池低。其缺點在于使用小阻力配水系統，低水頭反沖冼，反沖洗不均勻，易發生短路現象。管件較復雜，對安裝的要求嚴格。

5）壓力濾池：壓力濾池通常為鋼制壓力容器制成的快濾池，采用大阻力配水系統，反沖洗均勻。可直接利用余壓出水。變水頭等速過濾，水質不如減速過濾。單池面積小，只能用于無高程利用的小水量污水廠。

目前的國內外過濾技術研究和發展中，過濾技術和濾池池型的研究重點是增加濾池含污能力，提高濾速，改善出水水質，其次是簡化操作，提高自動化和連續操作的水平。

從改變濾料性能入手，研究生產了陶粒濾料、瓷砂濾料、纖維濾料等。其中，陶粒濾料機械強度和化學穩定性較好，濾速大。纖維濾料突破了粒狀濾料的料徑不能進一步縮小的限制,?使濾料的直徑達到了μm?級，增加了濾料的比表面積和吸附能力。在濾池型式的發展方面，出現了：

1）上向流濾池：濾床含污量大，不產生負水頭和氣阻現象，但濾速不能過高。過濾時，濾后水在池上部出流，可以隨時觀察到濾出水的情況。污物大多集中在下部粗濾料中，反沖洗時較難沖洗干凈。

2）連續過濾池(器)：連續式過濾器表現了一種新的過濾和清洗方式,?當前被認為是最有發展的過濾器之一，它將濾料的清洗移至濾池外，使濾池連續運行，無停產沖洗的過程，水頭損失較低且相對恒定。該種過濾器的缺點是結構復雜,?處理量小。

3）壓力濾池用泵加壓過濾，流程簡單，對于小型污水處理運行方便，應用較多。

但目前的濾池設計和運行中還存在許多問題，如：

1）負水頭及氣阻現象

當過濾阻力增加到濾層的水頭損失超過該處的過濾水頭時，就會出現負水頭現象。負水頭會導致空氣釋放出來，增加濾層局部阻力。在沖洗時，空氣把部分濾料隨水帶走，造成濾層局部大粒徑柱狀體，從而使過濾發生短路現象。

氣阻是由于濾料層內局部積聚了空氣，減少過濾水量，形成濾料層裂縫，過濾水質惡化。

2）積污