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连续砂滤技术简介

东北石油大学聚三元环保科技开发有限公司

2014.11

连续砂滤技术发展现状

砂滤是以天然石英砂等过滤介质（滤料）形成砂床截留污水中的颗粒、悬浮物、有机物等杂质，使污水净化和澄清的过滤技术。1829年，世界上第一个慢速砂滤池在英格兰建造成功，是过滤技术用于现代水处理工程的开端。砂滤装置、设备从最开始的慢速砂滤池，逐渐发展成快速砂滤池、双层滤池、多层滤池、压力过滤器、砂滤棒过滤器等。但是，这些过滤技术都存在一个反冲洗的问题，过滤过程间歇不连续。为提高过滤效率，连续式砂滤器应运而生。

1974年瑞典Axe1Johnson研究所Dr.HansF.Larsson和Mr.UlfHjelmner提出了单独对吸附饱和滤料进行清洗的想法，解决了对滤料有效清洗及再生和防止过滤后的水与反洗水相混合这两个关键问题，从此诞生了第一台连续式砂滤器。目前，连续式砂滤器已经被广泛用于全球各地。国外许多环保公司大批量生产的砂滤器，如美国的Parkson公司生产的DynaSand连续式砂滤器，瑞典Waterlink公司的活性砂过滤器，日本日立化成公司研制的连续式砂滤器。国内也有很多公司研制成功了一系列砂滤器产品，如辽宁大连涌清环保设备有限公司开发的连续反冲洗砂滤机，山东德州市德天环保科技有限公司生产的连续砂滤机等。但上述连续砂滤器多应用于生活污水、化工废水以及电厂废水等。

我公司多年一直从事含油污水过滤设备的研制开发，针对含油污水水质特性的改变以及压力过滤器在运行中出现的种种问题，自2003年就开始了将连续砂滤技术用于含油污水处理的试验，经过多年来的室内及现场应用试验，将常规连续砂滤器内部的砂滤料循环再生装置进行重新设计改进，最终研制出适用于含油污水处理使用的连续砂滤器。

二、连续砂滤装置结构及工作原理

1.连续砂滤器的结构

3、工艺流程简述

污水站内两级沉降罐出水经提升泵将污水提升至连续自动砂滤器内部进行过滤，在连续砂滤器的进口处增设微絮凝工艺，即在进口端投加少量高效絮凝剂，通过絮凝剂的吸附架桥做用，增大污水中细小颗粒杂质的粒径，使污水中微细颗粒杂质更易被滤床吸附拦截，完成污水净化。滤后水自流至滤后水罐，同时洗砂污水排入污水回收池；空气压缩机工作产生的压缩空气经过空气缓冲罐进入空气干燥器进行空气干燥处理，然后分别供给提砂器及洗砂气浮。其工艺流程如图3所示：

图3连续砂滤器工艺流程图

4.工艺参数

型号

含聚污水连续砂滤罐-JSLF-4.0

处理量（m3/h）

≤80

滤速（m/h）

≤6

工作温度（℃）

0-45

排污量（m3/d）

≤处理量的5-10%

砂循环速率（mm/min）

3-6mm/min

洗砂周期（h）

6-10h

水头损失（MPa）

≤0.08

滤床高度（mm）

≥2000

压缩空气压力（MPa）

≥0.45

耗气量（m3/h）

1-2

三、连续砂滤技术特点

1、连续砂滤装置特点

连续砂滤器在现场试验应用中，通过不断的优化完善，具有如下优点：

①对污水的适应能力较强，出口水质稳定达标；

②过滤与反冲洗同时运行，无需停机，反冲洗系统功率小，取消了反冲洗水罐，缩小了回收水池容积；

③由于滤料始终保持清洁状态，因此滤料无板结、跑料现象滤床无堵塞，憋压现象；在滤前水水质变化较大时，出水水质仍比较稳定；

④滤料再生效果好；

⑤无转动部件，操作维护点少，使用寿命较长。

连续式砂滤器的优点是显而易见的，但在应用过程当中也并不是完美无瑕的，同样存在一些问题和缺陷：

①罐体过高。虽然占地面积不大，但占地空间相对较大；

②过滤精度相对偏低。由于是移动床，过滤精度不如固定床。

③提砂管磨损较重，需定期更换。更换过程相对繁琐；

④破碎滤料和比重较大杂质难以清除。

⑤连续砂滤器需经专业技术人员调试后，方能运行平稳。

⑥单罐投资成本高，整站应用投资总成本较低。

2、连续砂滤器与普通过滤器对比

连续砂滤器与普通压力过滤器从以下几点比较，具体见下表：

表1连续砂滤器与普通压力过滤器的对比

过滤类型

压力过滤器

连续过滤器

过滤形式

下流式压力过滤

上流式常压过滤

滤料

石英砂或双滤料

单一均质砂滤料

滤床高度

1.2m

2.5m

滤床形式

固定床

移动床

滤罐高度

5.8m

8.5m

滤速

8m/h

8m/h

反洗水泵及水罐

需要

不需要

反洗流程

定时反洗

持续，与过滤同时进行

过滤连续性

不连续

连续

气源

无

有

操作维护点

多

少

过滤精度

较高

相对较差，需配合微絮凝+气浮

流速恒定性

过滤周期内逐步降低

恒定

反洗水量

5-10%处理量

5-10%处理量

过滤水头损失

0.05-0.4MPa

0.05-0.15MPa

出水水质稳定性

反洗前后有波动

较为稳定无波动

连续自动砂滤器与常规压力滤罐相比，在投资方面