試論水處理工藝中翻板濾池的應用

李白彬

（榆林高新區供排水公司陜西榆林719000）

試論水處理工藝中翻板濾池的應用

李白彬

（榆林高新區供排水公司陜西榆林719000）

翻板濾池自20世紀90年代被發明后，在國內外水處理工藝中得到了廣泛地應用。本文主要介紹了翻板濾池的工作原理及特點，并闡述了翻板濾池在傳統虹吸濾池改造中的應用。

水處理工藝；翻板濾池；應用

1 引言

近年來，隨著經濟的快速發展，對水處理工藝中的出水水質要求也逐漸提高，早期較為傳統的水處理工藝，由于各種缺陷導致出水水質不能滿足新的標準要求。因此，很多部門都加深了對水處理工藝的研究，主要是是要加深了對水處理工藝核心構筑物濾池的研究，針對不同的環境條件，選擇合適的濾池技術，以確保出水水質達標，保證城市供水的安全[1]。

2 翻板濾池的概述和工作原理

翻板濾池也稱為蘇爾壽濾池，由瑞士的蘇爾壽（Sulzer）公司下屬的部門研究應用，其中“翻板”二字來源于該類型水處理濾池的反沖洗階段的排水舌閥（板）在工作中需在0～90°范圍內重復翻轉。因為濾池過濾時的進水方向有所不同，又分為上向流和下向流翻板濾池，工作原理和其它類型的氣水反沖型濾池相似。

下向流的翻板濾池又稱為CET型翻板濾池，它的進水方向為下向流，沉淀池里的水經過進水渠的溢流堰后，均勻地進入濾池，然后從上往下穿過過濾層，過濾后的恒水頭匯集到一起，最終流入下一個水處理裝置。其主要特點是翻板濾池進水時的過濾方向是從上往下，相反于反沖洗進水方向。

上向流的翻板濾池又稱為反向濾池，它來源于粒度的過濾理論，綜合了CET型翻板濾池和V型濾池的工藝的優點，融合了氣水沖洗方式和反向過濾工藝機理，并進行技術創新得到的一種新型過濾工藝，上向流的翻板濾池與下向流的翻板濾池最根本的區別就是進水過濾方向由下向上，一致于反沖洗進水方向。

3 翻板濾池的主要特點

3.1 翻板濾池施工容易

翻板濾池結構簡單，池型主要是長方體狀，沒有V型濾池復雜的進水V型槽和反沖洗排水槽，且濾池底部不需要集水區域，僅需設集水管廊；V型濾池底板水平誤差施工要求為≤2mm，而翻板濾池濾池要求為≤10mm；翻板濾池的過濾面積具有很高的利用率，可以大量節省施工、土建所需費用。

3.2 具有多樣化的濾料、濾層

翻板濾池的濾料可分為單層均質濾料、雙層濾料和多層濾料。單層均質濾料通常由陶粒或石英砂構成，雙層濾料和多層濾料多由陶粒與石英砂或無煙煤與石英砂構成。當原污水中含有有機污染物時，可將無煙煤濾料替換為顆?；钚蕴课镔|。

3.3 具有較高的濾料反沖洗潔凈度

翻板濾池的反沖洗過程分為氣沖、氣水混沖、水沖三個階段，所以濾料反沖洗時具有較高的潔凈度，并且可以減小過濾時濾層的水頭損失。通常情況下，厚1.5m，濾速為9m/h的濾層，水頭損失約濾池容量為0.35～0.40m。

3.4 具有保證配氣、配水均勻的雙層氣墊層

由于翻板濾池具有集水管廊，因此在反氣沖時，可在其頂板和異型橫管內同時出現兩個均勻的氣墊層，既可以使布氣、布水的均勻性得到保證，又可以避免氣、水分配不均時的脈沖現象，使反沖效果最優化。

3.5 具有較低的濾料流失率

翻板濾池底部具有礫石承托層，能夠很好地截留濾料，避免其從底部流失。當沖洗過程結束后，濾料沉降時間超過20s后排水舌閥才會開啟，反沖洗廢水逐漸流出，減少了排污時上層輕質濾料的流失。

3.6 具有顯著的節能效果

翻板濾池池型構造簡單，有效過濾容積較大；應用較為先進的反沖洗工藝和翻板閥，采用閉池沖洗措施，使得反沖強度得到提高，加大濾料之間的碰撞，提高反沖水重復利用率，最終提高了反沖洗效率同時又避免了濾料流失，實現了資源的節約利用[2]。

3.7 濾池過濾周期長、容污能力強

一般情況下，翻板濾池的過濾周期為40～70h（濾前水濁度按5NTU計），標準為濾后水濁度小于0.2NTU達95%，小于0.5NTU為100%，過濾之后出水水質較好。

3.8 運行自動化程度高，便于管理

與水處理工藝中應用的其他類型過濾裝置相比較，翻板濾池采用了更為先進、更為合理的技術工藝。在水處理的整個過程中，增強了濾池整體運行的自動化程度，同時也減少勞動力的使用，更加便于人性化的管理。

4 翻板濾池在水處理工藝中的應用

4.1 傳統虹吸濾池的構造及存在問題

虹吸濾池是傳統的水處理工藝中的過濾方式，但其在工作過程中，存在很多問題，如：過濾周期短、濾料容易板結、反沖洗不徹底、過濾效果差等。但隨著供水水質要求逐漸嚴格，虹吸濾池已經不能滿足企業的需求，因此很多供水企業棄用了已有的虹吸濾池，改用其他的過濾工藝，造成了一定的浪費。最近研究發現，由于虹吸濾池的特殊構造，可對其直接進行技改，增加池深，擴大過濾面積，最終改造成翻板濾池。傳統虹吸濾池的構造可參見圖1。

圖1 傳統虹吸濾池構造圖

4.2 翻板濾池在虹吸濾池改造中的應用

針對上述存在的問題，考慮翻板濾池的構造和類型，主要從四個角度對虹吸濾池實施技改：

（1）將虹吸濾池的進水渠和出水渠等設計為翻板濾池中的管廊。

（2）采用更為安全的閘板和自動閥門替代虹吸濾池的進水和排水通道。

（3）再次設計反沖洗水洗、氣洗體系，以保證濾池徹底清洗。

（4）采用翻板濾池中獨特的布水布氣系統、翻板式排水結構等工藝結構，滿足出水水質要求、降低反沖水用量，達到初濾水排放的目的。

改造后的翻板濾池構造如圖2。

圖2 虹吸濾池改造成翻板濾池后的構造圖

如果要將虹吸濾池改造成CET翻板濾池，只需將圖兩部分位置調整即可：

（1）圖中排水槽應改為上、下兩部分，上部作為出水槽，下部作為排水槽，并調整進水管接口位置；

（2）將出水槽改為相應的進水渠，出水翻板閥改為相應的進水翻板閥。

改造后的翻板濾池性能將得到很大提高，如：濾速得到提高、沖洗周期增長、反沖洗耗水量減少，且可以實現濾池初濾水的自動排放[3]。

4.3 改造后的翻板濾池運行參數

虹吸濾池被改造為翻板濾池以后，其設計運行參數如下：

（1）改造后濾池的出水濁度：當濾池的進水濁度為10NTU以內時，出水的濁度應該小于1.0NTU，并且濾池的初濾水可以自動排放。

（2）改造后濾池流速由8m/h增加到10m/h。

（3）改造后反沖洗的周期應大于36h。

（4）改造后反沖洗的耗水量應小于產水量2.0%。

（5）改造后的自動化程度：改造后的濾池應包括由PLC主站、PLC就地站和上位機組成的控制系統，可以無人值守、并定時巡查。

4.4 翻板濾池應用時的注意事項和可能出現問題

4.4.1 翻板濾池應用時的注意事項

翻板濾池使用過程中的重要步驟是反沖洗過程，因為翻板濾池在反沖洗過程整體完成后才能進行排污，而排水舌閥的開啟和關閉時間是反沖洗效果好壞的關鍵。排污過早，會導致上層懸浮濾料的流失；排污過晚，會導致廢水中的懸浮污物又附著到濾料表面，使沖洗效果大打折扣。通常情況下，逐步開啟排水舌閥的時間為沖洗完成后的20～30s，廢水的排放時間應規定在60～80s，保證排放污水時反沖洗水中細小污泥顆粒呈懸浮狀態。

4.4.2 翻板濾池應用時可能出現的問題及解決辦法

（1）當水溢流堰應位于翻板濾池濾的排水舌閥上方位置，且距濾料層較遠時，會造成沖洗完成時產生較大的進水落差，排污水閥的下方濾料會受到跌水的沖擊，容易造成損壞。相應的解決方法是：當反沖洗結束后，借助水泵將濾池水位進行提升，為了減小進水流量對濾料的沖擊力度，應先打開進水閥，再開出水閥。

（2）翻板濾池總是在反沖洗整體過程完成后才能進行排污，且排水舌閥位于濾池的一端，導致漂浮于水面的泡狀污物不能在液面處于排廢水狀態時短時間、速度快地流出。相應的解決方法是：在翻板濾池的排水舌閥對面的濾池壁上安裝一橫排噴水裝置，當廢水液面距離排水舌閥非常近時，使廢水液面的污染物沖向排水舌閥，以此來推動表層污染物的排除。也可以當翻板濾池的反沖洗過程進行二次排水后，設置一個具有較低強度地沖洗過程，在沖洗的同時進行排污，使污物更容易被沖走，但濾料不被流失，這樣的排污裝置會得到更徹底的排污效果，使濾料的潔凈度也變得更高。

5 結束語

隨著經濟的不斷發展，人們的生活水平也逐漸提高，對水質的要求也逐步提升，因此相關部門對供水水質標準做出了新的要求，對水處理工藝和污水深度處理也提出了更高的要求。翻板濾池應運而生，成為了目前國內外常規水處理工藝中比較先進的過濾工藝，并且在濾料選擇、反沖洗和排水系統等方面表現出獨特性的靈活性，是今后水處理工藝中濾池新的發展方向。翻板濾池與先前大面積應用的其他類型濾池進行比較，具有構造簡單、布置緊湊和施工方便的特點，并且在反沖洗的過程中不流失濾料、處理效果相當穩定，可以廣泛推廣應用到不同規模的新建和整改擴建凈水處理工程項目中，優化水處理工藝流程，達到效益的最大化。

[1]黃正策，楊自雄，楊潔，熊尚雷.翻板濾池的特點及運用[J].廣西城鎮建設，2014，05：76～78.

[2]周俊杰，江慶立，楊春堯，高云霞，朱熔鋼，楊燕萍，李軼昆.翻板濾池在昆明給水處理中的應用[J].給水排水，2016，03：37～40..

[3]楊永志，趙小明，張德躍.翻板濾池在虹吸濾池改造中的應用[J].中國給水排水，2015，08：77～80.

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1004-7344（2016）28-0151-02

2016-9-8

李白彬（1983-），男，助理工程師，本科，主要從事自來水公司管理工作。