钻石型滤布滤池在大型污水处理厂深度处理中的应用及安装技术

王波

摘要：目前大型污水处理厂，对二级处理出水进行深度处理，一般采用稳定可靠的混凝-沉淀-过滤工艺。其过滤工艺部分，早期采用传统滤料滤池，目前较多使用滤布滤池，而钻石型滤布滤池是一种更新型滤布滤池装置，它有更大的处理能力，更高的污泥负荷和滤布使用寿命，更强的过滤稳定性。钻石型滤布滤池由美国阿夸水处理系统有限责任公司（Aqua-Aerobic Systeems,Inc.）研发制造。2010年首次由可事托环保设备（上海）有限公司引进国内，应用于娄山河污水处理厂一期出水标准升级工程。本设备安装精度要求很高，重要工序由Aqua公司技术工程师实检，本文对该设备工艺特点及安装技术进行详细阐述。

关键词：钻石型滤布滤池；污水处理厂；安装技术

Abstract: at present, the large sewage treatment plant, the secondary treatment water depth processing, generally USES the stable and reliable coagulation, sedimentation, filtration process. The filtering process part, early adopts the traditional filter material filter, the more use filter cloth filter, and diamond type filter cloth filter is a kind of more new filter cloth filter device, it has more processing power, higher sludge load and filter cloth service life, more strong filter stability. Diamond type filter cloth filter by the United States, kua water treatment systems co., LTD. (Aqua - Aerobic Systeems, Inc.) research and development manufacturing. For the first time in 2010 by what Joe environmental protection equipment (Shanghai) co., LTD. Introduces domestic, used in a period LouShan river sewage treatment plant effluent standard upgrade project. This equipment installation accuracy is high, important process by Aqua company technical engineer real test, this paper analyzes the characteristics of process equipment and installation technology in detail.

Keywords: diamond type filter cloth filter; Sewage treatment plant; installation

U664.9+2

0前言

随着我国经济的发展，常规水资源越来越不能满足城市对水的需求，城市污水深度处理成中水后再生利用，为解决水资源短缺提供了一种有效途径，为城市用水提供了新的水源。现在常规污水二级生物处理工艺已无法满足再生回用的要求，应采用相应深度处理工艺进行再处理。

1深度处理工艺

钻石型滤布滤池，是污水处理厂深度处理中混凝-沉淀-过滤工艺的过滤设备装置。

深度处理的水源是污水处理厂二级处理出水，常用几种基本工艺：混凝-沉淀-过滤，直接过滤，微孔过滤。 混凝沉淀过滤工艺处理效果佳而且可靠性居三种工艺之首，能够达到全年出水合格，由于增加了沉淀池或澄清池，不仅可以克服污水二级处理运行的不稳定性，而且可以去除二级处理出水中大部分污染物，减轻了过滤的负担，即使冬季水温最低、水质最差时，过滤也能顺利进行，处理水水质全年能达到规定的水质要求。正是因为混凝沉淀过滤工艺，可以承受进水水质大幅度波动，而且出水水质稳定、对气象环境条件和技术管理水平要求低，所以国内已经建成运行的大型污水深度处理和污水回用工程很多采用这种工艺。钻石型滤布滤池就是此工艺的过滤装置。

2过滤

钻石型滤布滤池是一种更为新型的过滤装置，因其滤布断面为菱形而得其名，专门为大规模污水处理厂设计。

过滤一般是指通过过滤介质的表面或滤层截留水体中悬浮固体和其它杂质的过程。过滤装置的类型很多，我国使用较多的主要有三类：传统的滤料滤池、全自动过滤器、滤布滤池。

传统的滤料滤池有多种形式，以V型滤池最为典型。V型滤池采用了较粗、较厚的均匀颗粒的石英砂滤层；采用了气、水同时反冲洗；采用了气垫分布空气和专用的长柄滤头进行气、水分配等工艺。技术成熟，处理效果稳定，广泛应用于给水厂和深度处理。运行管理较复杂、自动化程度高、需定期进行反冲洗；应用实例较多；设备数量多，滤料需定期更换。

全自动过滤器由过滤器本体、滤网组成。水流进入全自动自清洗过滤器后，首先通过粗滤网，然后进入细过滤室，由细滤网将污物截留下来，使滤网内表面和外表面形成压力差。当压力差达到预设值，便启动自清洗循环国外应用多、国内仅有小规模回用水工程的应用实例；土建施工设备数量多、维修量大；较简单、施工周期较短，占地较少。

滤布过滤器是近几年出现的一种新型过滤器，主要用于废水的深度处理与中水回用。滤布滤池设备是利用微孔滤布进行固液分离的机械过滤装置，其过滤机理主要为机械筛滤作用，在一定条件下也有吸附及生物降解作用。滤布一般以有机纤维堆织而成，标称孔径一般为10-30μm。滤布滤池设备应用较多的是圆形滤布转盘过滤器。美国Aqua公司的滤布滤池系统典型的Thunip转盘过滤器即是此形式最具有代表性的先进过滤装置。钻石型滤布滤池为菱形。其主要特征为处理效果好，出水水质高，出水稳定，连续运行，承受高水力及悬浮物负荷能力强，全自动运行，操作及保养简便，运行费用低，土建费用低及占地极小等。

3 钻石型滤布滤池

钻石型滤布滤池是一种更为新型的滤布过滤装置，因其滤布断面为菱形而得其名，专门为大规模污水处理厂设计。其过滤核心是菱形滤布钻石条，结构就是一条长18米左右的中间空的框架，外面包一层纤维滤布，框架的断面为菱形，菱形尺寸600mm×300mm，每个池子由8条，平行排列。

钻石型滤布滤池，由美国阿夸水处理系统有限责任公司（Aqua-Aerobic Systeems,Inc.）研发制造。2010年首次由可事托环保设备（上海）有限公司引进国内，应用于娄山河污水处理厂一期工程出水标准升级工程，团岛污水处理厂出水标准升级工程，李村河污水处理厂出水标准升级工程。

AquaDiamond®滤布滤池单组池子的主构件包括菱形滤布支架，驱动装置平台，进出水堰，排水渠和电缆系统。

这些构件如下图所示：

钻石滤池结构示意图

钻石型滤布滤池是一个连续从水流中去除微粒的完整系统。当污水通过进水渠通过滤布时，菱形滤布过滤开始。污水从滤布经过时，污水中的微粒就被滤布挡在了滤布的外表面，形成微粒层。过滤后的水从滤布内部直接排到出水渠。

随着过滤时间的增加，钻石型滤布滤池的滤布上微粒层逐渐增厚，过滤速度减慢，使池内的水位增加，一旦达到某预设水位时，反冲洗系统启动。在反冲洗周期内，驱动平台横跨滤池，接触在滤布表面的开槽式冲洗吸水口对滤布进行清洗。吸水口接触在滤布表面，污泥泵启动后，沿吸水口将过滤后的水，从滤布里面抽出，高速逆向的过滤后水水流把滤布表面堆积的微粒层抽掉，不仅清洁了滤布，同时也降低了池里水位和滤布内外的液压差。污泥泵通过废水渠把反冲洗的水排出去。在正常过滤期间，驱动平台停在滤池末端，只有反冲洗时才移动。

钻石型滤布滤池有滤布转盘过滤器与传统滤料滤池相比所有优点；与滤布转盘过滤器相比，有以下的优点：

更大的处理能力。两组长18.3米，宽4.88米，深1.93米的AquaDiamond®滤布滤池，日处理规模10万吨，至少需要使用7台转盘过滤器，每台配用2米直径的碟片12组，每台转盘过滤器池体净空尺寸一般为宽4.5×长9，深度3米。

更高的污泥负荷和滤布使用寿命。AquaDiamond®滤池使用的OptiFiber®堆状滤布，是Aqua公司专有的技术。滤布是长绒的纺织产品，是Aqua公司设计并与知名的纺织产品企业合作生产的，应用于污水处理中的过滤介质。滤布介质大量的长的纤细的纤维交织在一起，提供足够的表面积来捕捉和去除固体颗粒。AquaDiamond滤池的过滤形式为外进内出式，悬浮物截留在滤布介质外表面上，因滤布长纤维在过滤时提供3-5mm的过滤深度，提供的污泥负荷要高于滤布转盘过滤器，大粒径的悬浮物颗粒沉积在滤池底部，减少了悬浮物在滤布上的附着，同时减少反冲洗的频率及耗电量。在正常运行情况下，滤布介质的使用寿命约为7年，我们有些用户使用滤布滤池10年以上，滤布未更换过。据我们所知，Thunip转盘过滤器的滤布仅使用2-3年，增加了运行维护成本。

更强的过滤稳定性。时间和使用情况证明Aqua公司的滤布介质可以胜任在不利水质条件下。在二沉池流量增加或高污泥负荷的情况下，Aqua滤池出水仍能够满足用户期望的出水水质。而Thunip转盘过滤器因滤布的质量问题不能承受高的水力负荷及污泥负荷的冲击，在冲击负荷来临时，往往导致不间断的反冲洗，最终产生溢流，对正常生产造成影响。

有专门清理池底污泥的吸泥管。钻石型滤布滤池，除了有专门的滤布反冲洗吸头，还设有吸泥管，吸泥管口距池底5cm，专门用于清理池底沉积的污泥。

4 钻石型滤布滤池的工艺特点及安装技术

钻石型滤布滤池按照运行功能性主要包括：滤布过滤系统，冲洗系统，电气系统，自动控制系统。依照安装工艺方法，将滤布滤池按照设备构部件分为若干工序。

安装程序：

开箱检查→基础验收→设置设备安装基准线和基准点→安装运行底盘和引导角→安装出水墙→安装池底底盘→组装所有钻石框架→将滤布安装在框架上→安装钻石条→吊装运输驱动平台→安装驱动平台→安装反冲洗系统和固废回收管→安装限位开关→安装悬挂电缆系统→电气安装→自控仪表安装→调试

开箱检查：设备重要部件为进口，开箱点清数量，如有缺失，及时从国外发货。

基础验收：保证混凝土池子的尺寸，标高在±3mm内。以保证后期设备的标高精度。不在误差内，通过土建方法解决。

设置设备安装基准线和基准点：基准线和基准点设置，尽量保证在高低误差的中间位置，以给后期设备调整有足够余量。

安装运行底盘和引导角：运行底板既是驱动平台的行走轨道，每池2道。单侧轨道为6块不锈钢平板组成，每块尺寸宽度300mm，厚度14mm，长度3500mm。全部采用化学螺栓固定，螺栓每300mm设置两支。各板间互不相接，保证间隙3mm。引导角，是L100的不锈钢角钢，用于引导平台直线运行。此道工序为最关键工序，是后面工序的标高基准点。运行底盘水平精度要求±1mm。由美国工程师，用激光水平检测仪检验。合格后用无收缩混凝土灌浆。

安装出水墙：出水墙是保证池内的水从滤布钻石条内通过，与滤布钻石条连为一体。安装关键是保证出水墙2个垂直，一是和池底垂直，二是和运行底板垂直。垂直度由美国工程师，用激光数字水平尺检验。

安装池底底盘：池底底盘是3050mm×260mm×10mm的不锈钢板，用于支撑滤布钻石条。总8行，每行16个。每块板由4支化学螺栓固定。要求134块板高度整体在±3mm内。次工序施工难度最大，要保证所有板的整齐度，纵向横向要对齐。由美国工程师，用激光数字水平尺和激光水平仪检验。

组装所有钻石框架：钻石框架是用来支撑滤布，材料ABS塑料。单片互扣，螺栓连接，形成菱形。最后组装成长18米的8条钻石框架条。安装要点是，螺栓松紧度有精确要求，美国工程师用扭力扳手检测。

将滤布安装在框架上：滤布为一整块，长20米，宽2.3米。整体包裹在钻石框架外面，用压条和螺栓固定。安装期间，一定要保证滤布不能有褶皱，保证要裹紧，防止损伤滤布。

安装钻石条：将裹好滤布的钻石条与出水墙、池底底盘固定。安装期间要保证，18米长的钻石条受力均匀，安装好后，不能存在应力。

吊装运输驱动平台：驱动平台重量3吨，一般池子建在建筑物内，以防止太阳直射，水中藻类植物生长，并保证滤布使用时间。吊装只能采用全部人工，增设滚杠，架设临时起重机具。

安装驱动平台：保证平台与轨道底板垂直。

安装反冲洗系统和固废回收管：反冲洗系统和固废回收管都安装在驱动平台下面。反冲洗系统保证与滤布钻石条接触良好，接保证能接触，也不能过紧。高度要和钻石条吻合。

安装限位开关：保证平台运行安全。限位位置必须将驱动平台运动到位才能确定位置。

安装悬挂电缆系统：驱动平台电缆，采用悬挂式移动软电缆。安装轨道采用不锈钢材质，轨道保证直线度0.5%，水平度±3mm。保证电缆运行通畅，不能有卡涩。

电气安装：主要包括驱动平台控制箱，自控柜，总动力配电箱。

自控仪表安装：包括浮球开关，液位计和PLC系统。浮球开关，液位计有精确的位置，以保证自动开启冲洗系统。

调试：所有构件安好完成，由美国工程师调试。调试手动和自动系统，远程监控系统。

总上所述，因为设备安装完成后，操作管理简单，所以在安装过程中精度一定要保证；着也致使安装时间偏长，单池安装时间总计16天。娄山河污水处理厂升级工程于2011年5月正式运行，达到环保验收标准.

5结束语

钻石型滤布滤池，是一种新型的过滤装置， 污水处理能达到预期效果，随着我国污水排放标准要求的提高，该设备将会在国内进一步推广。结合工程实际总结出一套行之有效的安装技术，为以后同类设备安装提供借鉴。