淺析纖維濾布濾池

蔡強，鄧啟家，孟薇，李紅松

（合肥通用環境控制技術有限責任公司，安徽 合肥 230000）

淺析纖維濾布濾池

蔡強，鄧啟家，孟薇，李紅松

（合肥通用環境控制技術有限責任公司，安徽 合肥 230000）

纖維濾布濾池是目前世界上最先進的過濾裝置之一，采用纖維濾布作為過濾介質，以替代傳統的砂濾池，主要應用于污水廠提標改造、再生水回用工程以及其它污水處理工程的過濾工藝。在污水處理廠提標改造工程中，結合化學除磷處理措施，可使出水從一級B提升到一級A標準，滿足污水處理廠的提標改造要求。經過多年發展和實踐，纖維濾布濾池也在不斷改良改進。

纖維束濾池；轉盤濾布濾池；立式濾布濾池

在對污水排放標準以及中水深度回用提出了更加嚴格要求的背景下，濾布濾池得以快速發展，通過對傳統過濾方式和結構原理的改革和創新，濾布濾池已成為滿足一定水準的節能新技術和新產品，并且嚴格符合國家節能減排政策，因此得以廣泛的應用于我國市政污水處理項目中。根據濾布濾池組裝結構不同，可簡單分為纖維束濾池、轉盤濾池、立式豎片濾池三個型式；從各工程實際運行情況來看，經濾布濾池處理后的污水均能夠滿足國家一級A排放標準以及再生水回用的要求。本文就以上三類濾池簡要分析各自特點。

圖1

1 纖維束濾池

高效纖維束濾池是依靠水重力流過濾式濾池，濾元為軟填料即纖維束，微米級濾料纖維束單絲直徑在幾十微米甚至幾微米之間，因此具有較大的比表面積和表面自由能（d50：80000m2/m3），通過加大待過濾介質與濾元的接觸和濾元的吸附能力提高過濾效率和截污容量。纖維濾池內部結構主要由濾料層、上下濾板、上下濾板支撐及緊固件、纖維束密度調節整定裝置、布氣及布水裝置等組成，如圖1所示。

濾池設計時，在內設有密度調節整定裝置，通過纖維濾料的伸縮調節，充分發揮纖維濾料接觸和吸附功能。當濾層壓縮時，因纖維束密度的漸增，濾層孔隙直徑漸小達到深層過濾。而濾層截污達到容量需要反沖洗時，在泵反沖洗水的作用下，濾層纖維束被沖洗放松恢復到蓬松狀態，此時，再結合氣水混合沖洗，將濾層中過濾截留的雜物沖洗而出，沖洗結束后，即可恢復系統過濾功能。一般設計時，系統的反沖洗過程依次分為水沖洗—氣水混合沖洗—水沖洗的工藝。選用此方案清洗效率高，如無特殊情況（如運行事故、過濾物濃度負載過大等）不需用藥劑浸泡清洗。

綜上所述，纖維束濾池的特點：濾元纖維束可通過壓縮調整自由控制濾層密度，截污容量可調節；纖維束濾料比表面積相對比較大，孔隙多，因此可有更快的過濾速度；系統工作過程中，濾料成床速度快，通過水流及自重可快速的將濾層壓縮至需要的密度（可調節）；在反沖洗時，濾料能夠被充分松弛，而高強度的氣洗也保證了最佳清洗效果；濾元自身具有較強的抗污性，同時通過脈動清洗又能快速清潔，無特殊事故下不需定期人工清洗或者藥劑浸泡清洗；纖維束濾料壽命長，正常10年內無需補充或更換，日常維護和運行成本較低。

2 轉盤濾布濾池

纖維轉盤濾池的轉盤外毛濾布是由有機纖維堆織而成，其絨毛狀表面為尼龍纖維織成，支撐體為聚酯纖維。在干燥狀態下，絨毛呈直立狀態，進水浸濕后，絨毛垂下形成3～5mm的有效介質過濾深度，當量孔徑只有10微米。濾布的有效深度作用：一能夠存儲過濾雜質，二可減小反沖洗用水量，三減少正常運行時的水頭損失。而在反沖洗狀態下，絨毛又會呈直立狀態，絨毛中的雜質可以較容易排出，因此清洗徹底。纖維絨毛狀態情況如圖2所示。

圖2 纖維絨毛狀態情況

轉盤濾池整體由約為2～20個平行的過濾轉盤串聯起來組成，每個轉盤分別是由4或6小塊扇形組合而成，轉盤外包裹纖維絨毛濾布，轉盤固定在中央集水管上，過濾轉盤內都為防腐材料。反沖洗水泵、反抽吸裝置以及配套管路閥門等組成反沖洗系統；排泥泵、排泥管道以及管路閥門組成排泥系統；轉盤濾池系統中，排泥泵與反沖洗水泵為共用水泵，如圖3。

圖3 纖維轉盤濾池剖面圖

纖維轉盤濾池的流程包括：平流過濾、反沖洗清潔和排泥。其特點有過濾連續，出水水質好，耐沖擊負荷；同等過濾面積情況下，系統占地面積小；反沖洗所需水量小，返回均勻，不會對前端處理和過濾工藝產生影響；泵高壓反沖洗徹底，使得藻類及微生物滋生困難，因此可以不用考慮預加氯；外進內出的設計，使得漂浮物對系統影響小，同時附屬設備少，維護簡單方便；外進內出的設計，使得前端污泥事故對濾布的影響較小，通過反沖洗和排泥可以快速修復系統功能；采用模塊設計，連接口少且易安裝，因此設計和施工的周期都大大縮短。

3 立式豎片濾布濾池

立式纖維濾布濾池系統由豎片過濾裝置、反沖洗裝置、排泥裝置、行車驅動裝置、控制系統等構成，分為過濾區、濾后水集水區和濾后水出水區三個主要區域。待濾水進入濾池，水流在靜水壓下從濾片兩側由外向內地通過濾布進行過濾，濾后水由濾框中的小孔及底部的集水槽收集，最后通過出水堰溢入出水口排出。隨著過濾的進行，濾布表面懸浮物逐漸累積，過濾速度遞減，池內水位逐漸上升，當上升到預定水位時，開始進行負壓抽吸清洗。清洗時豎式濾片固定不動，隨著沖洗行車的移動和吸泥泵的啟動，開始對濾片上的污泥進行線狀掃吸，吸出的泥水排出池外，行車來回移動一個行程后，濾布被清洗干凈。清洗過程中不停止過濾進程。主要結構如圖4。

使用中可以發現立式豎片濾池的特點有：出水水質好且穩定，出水SS≤5mg/l，濁度≤0．5～2NTU；設備簡潔緊湊，結構合理，附屬設備少，總裝機功率低；全自動運行，可連續過濾，清洗時不停止過濾進程；過濾面積大，占地面積小，分別為傳統砂濾池的5～8倍和1/3～1/4，工程造價低；過濾組件標準化、模塊化設計，安裝、維護方便，擴展性強，擴容便利；各過濾模塊獨立出水，可根據需要監測每個濾片的工作狀況，直接找出損壞部件；設備一體化設計，易于安裝施工；水頭損失小，僅為0．05～0．2m；運行能耗低，平均每噸水電耗低于0．0001kW·h；清洗水耗低，吸洗耗水率小于1%；耐沖擊負荷強，進水SS可高達40～60mg/L。

通過表1對三種濾布濾池結構、原理進行了簡要闡述和分析對比，結合實際工程中的設計、投入以及使用效果，三類濾布濾池在規劃設計選擇時，可從下面幾點來參考。從造價成本上，纖維束濾池最高，豎片濾布濾池造價最低；從過濾精度上，從高到低依次是立式豎片濾池、纖維束濾池、轉盤濾布濾池；從運營費用上，從高到低依次是纖維束濾池、轉盤濾布濾池、立式豎片濾布濾池；從占地面積上，從高到低依次是纖維束濾池、轉盤濾布濾池、立式豎片濾布濾池。

表1

圖4

[1]馬小杰．濾布濾池在污水處理廠深度處理中的應用[J]．中國市政工程，2010（3）:30-31．

[2]華海潔．高效纖維束濾池在污水廠深度處理中的應用實例[J]．甘肅科技縱橫，2015．44(3):33～35．

[3]劉健生．簡介新型中水過濾設施——濾布濾池[J]．西南給排水，2004，26(1)：4～7．

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1671-0711（2017）09（上）-0138-03