活性砂/流動砂過濾器是種新型一體化水處理設備,主要應用于各種水體的深度凈化處理,它省略了常規(guī)凈水工藝中的反應、沉淀工段,使得廢水在過濾裝置中直接進行凝聚和分離;它利用微絮凝過濾技術,采用體內循環(huán)洗砂系統進行連續(xù)過濾,無需停機進行反沖洗,保證整個凈化流程的連續(xù)運行。
一、工藝原理
活性砂/流動砂過濾器凈化階段主要包括兩個過程:
(1)過濾過程:原廢水經過進水管,進入均勻旋流布水器裝置,水流在從布水支管的孔口流出時,遇到均勻槽形消能、布水板,減少了上升壓力,從而起到均勻布水的作用;原水中的懸浮物在由下而上通過濾層過程中,被濾料截流下來;過濾水上升到集水槽,經出水管進入清水池。
(2)逆流洗砂過程:在砂濾器的中部設置提砂管, 在密度小的壓縮空氣通入時,砂濾器底部形成負壓,通過氣提作用帶動濾器底部的臟砂一同上升,被提升的混合物從提砂管升至洗砂器,在過濾后清夜出水與洗砂出水的水位差的作用下,洗砂濃縮水從洗砂水管排除;洗干凈的砂子在重力的作用下回到濾層,在濾池內部完成濾料循環(huán)清洗過程。
二、設備組成
整個砂濾器主要由水過濾系統、砂循環(huán)系統、壓縮空氣系統、洗沙器、監(jiān)控控制系統五部分組成:
(1)水過濾系統:原廢水通過進水管從布水器進入砂床,水在向上通過砂床的過程中被凈化,過濾后清水從出水口排出,進入清水池。
(2)砂循環(huán)系統:在水向上流動的同時,砂床連續(xù)向下移動,臟的砂子在壓縮空氣的推動下,從砂床底部通過提砂管提到洗沙器并清洗,洗凈后的砂落回砂床頂部。
(3)壓縮空氣系統:通過空氣壓縮機將氣通入儲存罐,然后通入提砂管底部,將臟的砂子和水的混合物通過提砂管向上推動,強烈的摩擦作用將臟的懸浮物和砂粒分離。在上升管的頂部釋放,臟水被排出。
(4)洗砂器:在提砂管的頂部,砂子通過洗沙器的環(huán)形空間下落,被與砂子下落方向相反濾清水清洗干凈。濾清水的流動由過濾后清水和洗砂水出水的液位差驅動。
(5)監(jiān)控及控制系統:主要控制要點為壓縮空氣壓力、進水量、砂循環(huán)量等,通過裝備在線監(jiān)測系統,達到穩(wěn)定的工藝運行目標。
三、工藝特點
(1)設備占地面積小,節(jié)省空間,連續(xù)式砂濾凈水器濾速可達 10 ~ 12m/h ,提高單位面積濾池的處理能力,減少濾池數量,節(jié)約占地面積;
(2)設備投資低、能耗低、運行費用低,無需配備大功率反沖洗泵、鼓風機,以及鋪設反沖洗管道,只需配備小功率空氣壓縮機,大大節(jié)省設備投資和運行費用;
(3)運行穩(wěn)定、過濾效果好,濾層不斷被摩擦清洗,始終處于清潔狀態(tài),保證了運行的穩(wěn)定性和過濾效果的穩(wěn)定性;
(4)設備運行效率高,進水采用上流式,截污后的濾料在濾層底部,被不斷提升反洗,使得所有濾料都能發(fā)揮作用;
(5)清洗排水量連續(xù)且處理簡單,保證了運行的穩(wěn)定性和過濾效果的穩(wěn)定性;
(6)操作簡單、自動化程度高、不需要停機反沖洗;
(7)管理維護簡單安全,連續(xù)式砂濾凈水器內采用單一的特制濾料,安裝、拆卸方便,輔助設備少,所用空氣壓縮機功率小,用電電壓僅為 220v 。
四、濾料粒徑
活性砂/流動砂過濾器的濾料石英砂,粒徑為1mm左右,粒徑過小會導致洗砂量太大,洗砂水量不足,導致洗砂不干凈,影響運行效果;粒徑過大時,會導致提砂困難,影響過濾器正常運行。
五、濾速及水力負荷
活性砂/流動砂過濾器的濾速由過水水流量決定,太大過水量會導致水力負荷過大,導致濾層水砂比變大,濾料間孔隙率提高,影響濾層穩(wěn)定性,導致過濾器出水效果變差;水力負荷是通過將流量(m3/h)除以過濾面積(m2)計算而得。連續(xù)洗砂過濾器的大水力負荷應控制在12m/h以下。
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