作者:游文书 杨日光 时间:2007-11-24 19:33:00
(<c7<_-H (<c7<_-H 摘要:重力式纤维束滤池与均粒滤池四年多对比性平行生产试验证明,纤维束滤池效果理想,效益显著,为老厂滤池的挖潜改造和新厂滤池的
经济设计,提供了可推广和借鉴的经验。
(<c7<_-H (<c7<_-H 关键词:纤维束滤料 给水滤池 均粒滤料 对比性 平行生产试验
(<c7<_-H (<c7<_-H 0 引言 (<c7<_-H 自1804年英国首次记载了慢滤池和1870年在美国现出了第一座普通快滤池后,过滤技术在世界范围内得到了迅速发展广泛应用。而粒状滤料作为水处理中过滤介质的核心,一百多年来一直在水处理中发挥着重要作用。
(<c7<_-H 滤料的作用在于具有吸附悬浮物的表面积。粒状滤料的粒径都是mm级,比表面积小,其吸附悬浮颗粒浊质和胶体杂质的性能弱,再进下提高滤后水质比较难。滤料层的孔隙度是表征其储存所截留悬浮固体能力的。目前滤池常用的石英砂滤料的孔隙度为0.43,无烟煤为0.5。因受粒状滤料形状的限制也有困难。纤维球的比表面积及隙度度比较大,脱离了传统粒状滤料的束缚,为改变天然滤料的形状和特性迈出了第一步。但由于它有一个密实的纤维球心,故其仍属于粒状滤料的范围。
(<c7<_-H 1996年二水厂进行改选,我们将4个普通快滤池反洗方式改为气水冲洗,3个滤池的过滤介质由普通海砂改为均粒滤料,其余1个滤池改为丙纶纤维束滤料,将两种滤料作对比性平行生产试验。现将试验情况介绍如下:
(<c7<_-H 1 普通快滤池改造概况 (<c7<_-H 普通快滤池两组4格,单池面积9m
2。滤池深度4.2m,滤池与清水池最高水位高差2.6m,滤池最高水面与水力循环(加斜管)澄清池水面落差3.4m。
(<c7<_-H 96年改造,在原滤池主体结构、水冲洗管道系统和清水系统不变的基础上,改进滤层,增加气洗系统。普通海砂滤料改为均粒滤料。
(<c7<_-H d=0.8=1.0mm,k
80=1.3,滤层厚度1.0m。承托层厚度450mm。
(<c7<_-H 1.1设计参数 (<c7<_-H 滤池改造设计参数:滤速10m/h,单池产水能力2160m
3/d,过滤周期24--48h,滤前浊度小于10度。气洗强度15--20l/(s.m
2),气洗时间3--5min。水冲强度10--151(s.m
2),水洗时间5-7min。4池处理水量8460m
3。
(<c7<_-H 1.2风路系统 (<c7<_-H 贴靠原有大阻力穿孔管配水系统上部,设丰型管路穿孔配气系统。主管DN150mm,气流速10--15m/s;支管DN25mm,孔口气流速20-30m/s。设R223F-14.3/49型罗茨风机2台,一用一备。单台供气量14.3m
3/min,气压49kpa,配套电机22kw。
(<c7<_-H 2 策略式纤维束滤池 (<c7<_-H 重力式纤维束滤池利用普通快滤池改造而成。
(<c7<_-H 利用普通快滤池滤床空间,把束状纤维悬挂在上下两块孔板中间。底部孔固定,上部孔板有
机械调节装置。过滤时,利用滤池中的水位由上而下的重力使滤层压缩,纤维束滤料处于密实状态,提高了滤层截留杂质的效能,保证了滤后水质。冲洗时,气水由下而上地冲击扰动,使束状滤料处于悬浮松状态,滤层中的吸附截留物得到洗脱。从而实现了束状纤维滤料无序装填过滤和有序装填反洗的最佳状态。
(<c7<_-H 机械调节装置可根据出水水质和滤速的要求,迅速调节束状滤料的堆积密度。
(<c7<_-H 2.1聚丙烯纤维 (<c7<_-H 丙纶纤维丝的学名为聚丙烯,化学结构式为:
(<c7<_-H 它是不带任何功能基团的高分子纤维
材料。丙纶纤维丝的直径为um级,其表面积远比粒料大,易于吸附水中悬浮浊质和胶体杂质。其吸附能弱,纤维表面吸附水中悬浮浊质和胶体杂质。其吸附能弱,纤维表面吸附截留的泥渣等可用气水洗脱掉。
(<c7<_-H 聚丙烯纤维的生产原料是聚丙烯树脂,聚丙烯树脂属于高分子聚合物。聚丙烯纤维生产过程是高分子
物理变化过程,其化学成份不发生变化。经中国
预防医学科学院
环境卫生监测所对聚丙烯树脂进行急性经口毒性试验、蓄积性毒性试验、Ames试验、CHL细胞染色体畸变试验和有害物含量检测,结果为无毒、无明显蓄积性、无致突变性,符合我国有关食品卫生标准的规定。
(<c7<_-H 聚丙烯纤维丝性能质地轻、强度高、弹性好、耐磨损、耐腐蚀、不吸水。做为滤水材料:
(<c7<_-H ⑴具有足够的化学稳定性,滤水过程中无有害成分溶出;
(<c7<_-H ⑵反冼气水高强度的摩擦、碰撞、剪切力不会发生破损和流失跑料;
(<c7<_-H ⑶多年浸泡在水中耐久不腐。
(<c7<_-H 2.2 气水冲洗系统 (<c7<_-H 为充分利用原普通快滤池的过滤空间,保证一定的过滤深度,纤维束滤池气路系统不另设丰型配气管路,在池内原DN400mm的大阻力配水干管上开孔,直接与进池的DN150mm配气干管焊接,使配气管路系统与配水管路系统合二之一,既能气水单洗,又能气水混洗。
(<c7<_-H 2.3 参数 (<c7<_-H 孔板选用厚度20mm钢板,开孔率10%,孔径10mm。
(<c7<_-H 根据滤池内配水干管与排水槽下缘空间深度,丙纶纤维束净长度取1.35m。
(<c7<_-H 丙纶丝重量与滤池内纤维束滤料体积比为160kg/m
3。
(<c7<_-H 气水冲洗强度和冲洗历时,同改为均粒滤料的普通快滤池。
(<c7<_-H 2.4 安装 (<c7<_-H 钢板切割分块钻孔后,底层孔板紧贴池底配水干管上面,水平焊接为一整块,水平误差小于±5mm。孔板与池底、池壁固定牢靠,以防冲洗时松动上浮。孔板与四周池壁缝隙,挤压木条后用水泥砂浆抹严。
(<c7<_-H 上层孔板预留人孔。吊入池内焊接成一整块后,吊起暂作固定,由人孔进入,按序悬挂束状纤维滤料,完毕封闭人孔。最后在池上安装机械调节装置,用以调节上层孔板。
(<c7<_-H (<c7<_-H (<c7<_-H (<c7<_-H 3 效果分析 (<c7<_-H 3.1 水质 (<c7<_-H 经分别试验,纤维束滤池上部设机械调整装置和孔板,不设机械调整装置只设孔板,不设调整装置和孔板,三种型式的滤后水质没有明显区别。
(<c7<_-H 3.1.1 浑浊度 (<c7<_-H 1996年~1999年,滤前水、均粒滤池和纤维束滤池滤后水浊度指标的检测
统计,冬季1~3月和11月、12月5个月冰封期间,水库存原水浊度7--9度,经过澄清池自然沉淀,浊度降至5~7度,均粒滤池的去浊率为36~53%,纤维束滤池的去浊率为68~78%,纤维束滤料比均粒滤料的去浊率高47~54%。投絮凝剂期间,均粒滤池的去浊率为66~75%,纤维束滤池的去浊率为78~87%,纤维束滤料比较粒滤料的去浊率高47~52%。
(<c7<_-H 见表1:96~99年滤池除浊对比性平行生产试验统计表。
(<c7<_-H 浊度仪为无锡市光明浊度仪厂产STE-A
12型浊度仪,浊度标准液为硅藻土配制
(<c7<_-H 96~99年滤池除浊对比性平行生产试验统计表 (<c7<_-H
表1
(<c7<_-H 3.1.2 水质其它指标 (<c7<_-H 由于纤维束滤料除浊率高于均粒滤料,经对纤维束滤池的滤后水作常规化验,氨氮、亚硝酸盐氮含量比均粒滤料低20——25%,铁、锰低20——30%。耗氧量和微生物等指标,也均有降低。
(<c7<_-H 见表2:滤池水质常规检测数据。
(<c7<_-H 滤池水质常规检测数据 (<c7<_-H
表2
(<c7<_-H