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活性砂滤池设计介绍
作者:管理员    发布于:2016-04-23 15:09:37    文字:【】【】【

  活性砂滤池设计介绍金国飞,雷克刚(中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃兰州730000)连续清洗滤料使过滤器连续运行而无须停机反冲洗。主要介绍了活性砂过滤器的工作原理、特点、活性砂过滤器布水器、洗砂器、提砂装置等部件的设计注意要点和参数的选用。

  传统过滤器滤料具有反冲洗不彻底、滤层易堵塞、需停机反冲洗等缺陷,近年来,市场上开发了种连续清洗滤料的过滤器一活性砂过滤器。这种过滤器的滤料是连续运动的,污染物不会堵塞滤层,气、水清洗滤料使滤料始终保持清洁,可以通过连续清洗滤料使过滤器连续运行而无须停机反冲洗,基于以上优点,活性砂过滤器已被广泛地应用在水处理行业中。

  1活性砂过滤器的工作原理活性砂过滤器基于逆流原理,待处理的水通过位于设备底部的布水器进入系统内部,水流自下而上流经活性砂滤床,滤砂在滤床中自上而下的进行循环清洗,水与砂在过滤器中呈逆向流状态,增强了滤砂的截留效果,污水中的污染物杂质被滤床截留后,水质得以净化,净化后的滤后水从过滤器顶部的出流口流出。截留有污染物杂质的滤砂通过位于过滤器底部的空气提升泵提升至顶部的清洗器,通过紊流作用和机械碰撞作用使污染物杂质与滤砂得以分离,从而使滤砂得以清洗干净,洗净后的滤砂通过自身重力返回砂床重新参与过滤,含污染物的清洗水通过清洗水出口排出,至此,系统完成了过滤和反洗的整个工艺过程。

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

  活性砂过滤系统由相应结构的混凝土池子、锥型滤砂导向装置、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等,进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部,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。如所示。

  2活性砂滤池各部件设计2.1布水器设计布水器的作用是对原水进行消能并使之均匀地分布在滤层中使滤层得到充分利用。布水器中流体的流速应该均匀,流速大小适中,既不能过快也不能过慢。过快,会冲起滤层影响过滤效果,而且流速大则阻力大,能耗就大;过慢,过滤器性能得不到充分发挥,而且会使设计上管径过大造成不必要的浪费。

  原水从入口通过中间的直管段引到下部的布水器支管中,在过滤器底部被均匀地分布到滤层中。

  器为放射状结构,由八根布水支管组成。每个支管的下部均匀地开22个小孔,原水通过这些小孔均匀而缓慢地进入滤层,从而使过滤中的水在滤器中各个位置都能以同一速度上升。如所示。

  2.2洗砂器设计提砂管中携带石英砂的污水从进口进入洗砂器中。进口为切向,污水进入洗砂器后形成旋流,在离心力的作用下,密度大、受力大的石英砂颗粒堆积在洗砂器内环外侧,之后在重力作用下沿环形排砂管降落到滤层。排砂管为环槽状,石英砂在下落的过程中不断与其碰撞,使吸附在石英砂颗粒上的悬浮物在碰撞与清水冲刷共同作用下与石英砂颗粒分离,之后在洗砂器内外压差的作用下,被滤层上部的清水携带到洗砂器中,与洗砂器中由提砂管提升上来的污水起进入洗砂器外环后通过污求出口排出过滤器体外。如所示。

  提砂管结构通过法兰与活性砂过滤器底部相连接。安装支水平方向的气嘴。提砂管气嘴有多种安装方式。有的设计中将其沿提砂管轴线方向竖直安装,过滤器运行时,压缩空气竖直喷向提砂管中,携带滤料和水向上运动,起到提砂作用,这种安装方式的好处是,压缩空气不会提砂管进入滤层中,提砂效果比较明显。但是在过滤器停机时,提砂管中的滤料在重力作用下会回落到气嘴中堵塞气嘴。本设计中,在过滤器正下方的提砂管中水平安装气嘴。这样停机时滤料就不会造成气嘴堵塞。气嘴安装提砂管的管径是根据预设的滤料清洗周期计算得到的。它的大小直接影响到提砂管中的三相流的流态,是滤料循环速率的大限制因素,提升装置管径大时,消耗压缩空气多,提升的砂量也大,砂循环速率大,滤料清洗周期短。因此,管径限定了提升装置的提砂速度,决定了滤料的清洗周期,也影响着滤料的清洗效果。提升装置的管径过大时,由于滤料提升过快,滤料在提升装置和洗砂器内拥挤在一起,造成滤料清洗不干净引起恶性循环,直到滤层被严重污染失去过滤作用;提升装置的管径过小时,提升滤料过于缓慢,滤料的清洗速度小于杂质在吸附层中上移速度,终造成滤层得不到有效清洗段时间后,出水穿透滤层,水质恶化。理想的提砂管截面积与过滤面积的比值,由提砂管内滤料的流动速度和滤料清洗周期决定。根据相关。

  4活性砂滤池设计总结整个活性砂过滤器包括水路、砂路和气路3个系统:水路:需处理的水通过位于设备上部的进水管进入砂滤系统,然后通过砂滤底部布水器被均匀分布在整个砂床截面,并导引向上流动,经过砂床的过滤作用将水中的污染物截留过滤,过滤后的滤液从砂滤顶部的出水口流出;砂路:过滤介质砂粒在水流上升的同时,在重力作用下不停地向下流动,附着悬浮物的砂粒从设备底部通过中心提砂管,在气提作用下被提升至连续砂滤顶部的洗砂器,中心提砂管内气水的强烈扰动可使附着的污染物从砂粒上脱离。砂粒从洗砂器内经过迷宫回落至砂滤中,期间迷宫中的小股逆流清水对其再次进行冲洗,净砂利用自重返回砂床的顶部,开始下一个工作循环。同时,含有大量悬浮物的砂滤冲洗水通过冲洗水出口排出;气路:砂粒的循环依靠压缩空气的气提作用,在上升管的顶部空气被释放。通过调节压缩空气的供应量,可以调节滤砂循环的速度和冲洗强度。

  活性砂滤池的水路、砂路、气路三种介质相互作用,滤池中的滤料是连续运动的,污染物不会堵塞滤层,气、水清洗滤料使滤料始终保持清洁,可以通过活性砂滤池设计连续清洗滤料使过滤器连续运行而无须停机反冲洗。经过实际工程的应用,出水水质达到了设计要求,在污水处理厂提标改造中具有广泛的应用前景。

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