CN105251254B - 一种可变式双向流高速纤维过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变式双向流高速纤维过滤器，目的在于解决城市合流污水处理系统雨季水质、水量变化差异的问题，以聚酯纤维材料作为核心过滤介质，采用可变式双向流过滤反应器有分别的对特征原水进行分流过滤，在旱季时，过滤器作为深度净化单元，接收污水厂二级尾水出水，主要去除水中悬浮物（SS）和可降解有机物（COD），处理流量为40~100m³/d；在雨季时，过滤器作为预处理单元，接收来自市政雨水系统收集的雨水或经简易初步处理的雨水，主要去除雨水中悬浮物（SS），处理流量为2000~3000 m³/d。本发明处理过程简易，过滤速度快，滤料更换容易，维护和升级成本低；反冲洗方式简单，冲洗时间短。

Description

一种可变式双向流高速纤维过滤器

技术领域

本发明涉及一种城市雨污合流污水深度过滤处理技术，特别涉及一种适于同时处理晴天旱流污水和雨天合流污水的可变式双向流高速纤维过滤器，以聚酯纤维滤料为过滤处理核心介质，快速、稳定，处理周期短，提高城市合流污水处理效率和效果。

背景技术

城市排水有分流制和合流制两种基本方式，排水方式的选定受现实排水系统状态的限制，选择合适的排水系统终端的处理方式对提高环境质量具有重要作用，直接影响整个排水工程的投资效果以及取得应有的社会效益和环境效益程度。

合流制排水系统是将城市生活污水、工业废水和雨水径流汇集入在一个管渠内予以输送、处理和排放。根据形式不同合流制排水系统可分为直排式、截流式和全处理式，城市污水与雨水径流不经任何处理直接排入附近水体的合流制称为直排式合流制排水系统；截流式合流制排水系统是在直排式基础上，修建沿河截流干管，并在适当位置设置溢流井，在截流主干管的末端修建污水处理厂；在雨量较小且对水体水质要求较高的地区，可以采用完全合流制，将生活污水、工业废水和降水径流全部送到污水处理厂处理后排放。对于老城市欠发达地区合流制排水系统仍是主要的排水方式，而新规划开发区及一些新建区域采用分流制排水城区大多数分流制排水系统存在雨污混流现象，造成污水处理厂平时收集不到足够的污水量，雨季时有大量雨水流入；雨水受纳水体仍有污水排入，造成水环境污染。

合流制改为截流式合流制，是城市排水系统向分流制改造的过渡方式，对于截流式合流制排水系统，旱季时，污水可通过截流式合流制排水系统全部送入污水处理厂；雨季时，通过截流装置，将一部分合流的污水排向污水处理厂处理。进入污水处理厂的污水，由于混有大量雨水，使进水的水质、水量波动较大，会冲击到污水处理厂各污水处理单元，这就对污水厂处理工艺提出了更高的要求。

分流制污水处理厂处理污染最严重、水质水量较稳定的生活污水，所以能最经济、有效、稳定地处理污水达到预期的排放标准，管理较简单。合流制污水处理厂平时处理旱季污水，雨季时处理合流污水，二者水量、水质都相差很大，处理厂工艺设计和管理必须适应各种变化情况，保证处理污水达到预期的排放标准。

污水处理厂经过强化二级生物处理，设置过滤单元，主要去除SS。污水处理厂深度处理的过滤方式有多种形式，包括活性砂滤池、高效纤维滤池、纤维转盘滤池以及高效磁混凝工艺。

活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备，采用单一均质滤料，原理同升流式流动床过滤，过滤与洗砂同时进行，连续自动运行，能耗极低。

高效纤维滤池是重力式滤池的一种全新形式，它采用了一种新型的纤维束软填料作为滤材，其滤料直径小至几微米，比表面积大，过滤阻力小。微小的滤料直径，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量，实现了深层过滤。当滤层需清洗再生时，在反洗水作用下使滤料恢复自由状态，对滤料进行气水混合反洗，恢复过滤性能较好。

纤维滤盘过滤器是以滤布滤池为代表，主要用于废水的深度处理与中水回用。其连续运行，处理效果好，出水水质高，出水稳定，受到世界水深度处理的青睐，过滤器承受高水力及悬浮物负荷能力强，操作及保养简便，运行费用低，土建费用低及占地极小等。

磁混凝工艺在常规中混凝沉淀工艺中添加了磁粉，并使磁粉与混凝絮体有效结合。增加混凝絮体的比重，加快了絮体的沉降速度。磁混凝工艺设置污泥回流系统，循环使用，有利于节约混凝剂用量。

无论何种过滤处理工艺，其处理对象都是固定的，受到良好过滤水质和过滤水量、速度的制约，没有一种能够适于变化水质、水量处理要求的全天候过滤工艺。

发明内容

本发明所要解决的问题就是针对截流式合流制城市污水厂变化水质、水量的处理要求。提供一种可变式双向流高速纤维过滤器，解决城市合流污水处理系统雨季水质、水量变化差异的问题，即在雨天水量急、处理流量大，水质污染却较轻；在晴天水量少，而污染成分复杂，需经二级净化处理后再进行深度处理。

本发明以聚酯纤维材料作为核心过滤介质，采用可变式双向流过滤反应器有分别的对特征原水进行分流过滤，一种可变式双向流高速纤维过滤器由过滤罐、聚酯纤维滤料、雨污进水管、反冲洗进水管、旱流污水布水器、旱流污水进水或雨污上出水管、进水布水器或反冲洗布水器和雨污出水管组成，所述雨污进水管、反冲洗进水管是同一根管道，旱流污水进水管/雨污上出水管/反冲洗出水管是同一根管道，进水布水器或反冲洗布水器(7) 同一根管道、旱流污水出水管或雨污下出水管(8) 同一根管道，罐体高径比3:1~4:1，聚酯填料高度1.0~1.2m。

在旱季时，过滤器作为深度净化单元，接收污水厂二级尾水出水，主要去除水中悬浮物（SS）和可降解有机物（COD），污水厂尾水通过旱流污水进水管进入过滤器顶部，经旱流污水布水器均匀布水后自上而下通过滤料层，此时雨污进水管关闭。在此过程中，尾水被过滤，去除了水中的污染物，同时聚酯滤料中污染物的含量增加，并且上层滤料层的污染物程度比下层滤料要高，滤后水通过雨污下出水管排出。反冲洗时开启位于过滤器中央的反冲洗布水器和位于过滤器底部的供气空压机，进行气水联合反冲洗，冲洗时间为5~10min，将下层的轻质聚酯滤料提至过滤器顶部与上层滤料混合清洗，聚酯滤料在提升泵的作用下呈上下往复运动，对尾水起搅拌作用，过滤器内滤料能够及时得到清洁，抗污染物负荷冲击能力强。清洗后污物由雨污出水管排出，滤料清洗后返回滤床，再开启位于过滤器中央的反冲洗布水器，对滤层进行排气、压实。

在雨季时，过滤器作为预处理单元，接收来自市政雨水系统收集的雨水或经简易初步处理的雨水，主要去除雨水中悬浮物（SS），雨水通过雨污进水管进入滤层中央，部分过滤雨水呈上向流经过滤层由雨污上出水管排出，另一部分过滤雨水呈下向流经过滤层由雨污下出水管排出。

旱流污水深度处理流量为40~100m³/d，雨污合流预处理流量为2000~3000 m³/d。

本发明涉及一种可变式双向流高速纤维过滤器，具有以下技术特点:

全天候应对二级污水、雨水，处理过程简易；过滤速度快，节省空间；滤料更换容易，维护和升级成本低；易于实现自动化操作；过滤水头损失小，过滤水量大；雨季雨污合流污水处理流量大，最大滤速能达到125m/h；反冲洗方式简单，冲洗时间短，少于10min。

附图说明

图1为本发明过滤器示意图。

1过滤罐、2聚酯纤维滤料、3雨污进水管/反冲洗进水管、4反冲洗进气管、5旱流污水布水器、6旱流污水进水管/雨污出水管/反冲洗出水管、7进水布水器或反冲洗布水器、8旱流污水出水管/雨污出水管、9市政雨水系统收集的雨水或经简易初步处理的雨水、10反冲洗水、11污水厂尾水、12上向流过滤雨水、13下向流过滤雨水、14滤后水、15供气空压机。

具体实施方式

本发明过滤罐1高径比3:1~4:1，聚酯纤维滤料2高度1.0~1.2m。参照附图布置和连接。

在旱季时，过滤器作为深度净化单元，污水厂尾水11通过旱流污水进水管6进入过滤器顶部，经旱流污水布水器5均匀布水后自上而下通过滤料层，此时雨污进水管3关闭。滤后水14通过雨污下出水管8排出。反冲洗时开启位于过滤器中央的反冲洗布水器5和位于过滤器底部的供气空压机15，进行气水联合反冲洗，冲洗时间为5~10min，将下层的轻质聚酯滤料提至过滤器顶部与上层滤料混合清洗，聚酯滤料在提升泵的作用下呈上下往复运动，对尾水起搅拌作用，过滤器内滤料能够及时得到清洁，抗污染物负荷冲击能力强,清洗后污物由雨污上出水管6排出，滤料清洗后返回滤床，再开启位于过滤器中央的反冲洗布水器7，对滤层进行排气、压实。

在雨季时，过滤器作为预处理单元，接收来自市政雨水系统收集的市政雨水9或经简易初步处理系统收集的的雨水9，主要去除雨水中悬浮物（SS），雨水通过雨污进水管3进入滤层中央，部分过滤雨水呈上向流经过滤层由雨污上出水管6排出，另一部分过滤雨水呈下向流经过滤层由雨污下出水管8排出。雨季雨污合流污水SS（悬浮固体）去除率在60％以上，BOD去除率在50％以上。

Claims (3)

1.一种可变式双向流高速纤维过滤器，由过滤罐(1)、聚酯纤维滤料(2)、雨污进水管/反冲洗进水管(3)、反冲洗进气管(4)、旱流污水布水器(5)、旱流污水进水管/雨污上出水管/反冲洗出水管(6)、进水布水器或反冲洗布水器(7)、旱流污水出水管或雨污下出水管(8) 组成，所述雨污进水管、反冲洗进水管是同一根管道，旱流污水进水管/雨污上出水管/反冲洗出水管是同一根管道，进水布水器或反冲洗布水器(7) 同一根管道、旱流污水出水管或雨污下出水管(8) 同一根管道，其特征在于：以聚酯纤维材料作为核心过滤介质，全天候处理晴天旱流污水和雨天合流污水的高速过滤工艺，采用可变式双向流过滤反应器有分别的对旱流污水或雨污水进行分流过滤，在旱季时，过滤器作为深度净化单元，接收污水厂二级尾水出水，主要去除水中悬浮物SS和可降解有机物COD，污水厂尾水（11）通过旱流污水进水管（6）进入过滤器顶部，经旱流污水布水器(5)均匀布水后自上而下通过滤料层，此时雨污进水管(3)关闭，在此过程中，尾水被过滤，去除了水中的污染物，同时聚酯滤料中污染物的含量增加，并且上层滤料层的污染物程度比下层滤料要高，滤后水通过雨污下出水管(8)排出，反冲洗时开启位于过滤器中央的反冲洗布水器(7)和位于过滤器底部的供气空压机（15），进行气水联合反冲洗，冲洗时间为5~10min，将下层的轻质聚酯滤料提至过滤器顶部与上层滤料混合清洗，聚酯滤料在提升泵的作用下呈上下往复运动，对尾水起搅拌作用，过滤器内滤料能够及时得到清洁，抗污染物负荷冲击能力强，清洗后污物由反冲洗出水管(6)排出，滤料清洗后返回滤床，再开启位于过滤器中央的反冲洗布水器(7)，对滤层进行排气、压实，在雨季时，过滤器作为预处理单元，接收来自市政雨水系统收集的雨水或经简易初步处理的雨水（9），去除雨水中悬浮物SS，雨水通过雨污进水管(3)进入滤层中央，上向流过滤雨水（12）呈上向流经过滤层由雨污上出水管(6)排出，下向流过滤雨水(13 )呈下向流经过滤层由雨污下出水管(8)排出。

2.根据权利要求1所述的一种可变式双向流高速纤维过滤器，其特征在于:罐体高径比3:1~4:1，聚酯填料高度1.0~1.2m。

3.根据权利要求1所述的一种可变式双向流高速纤维过滤器，其特征在于:旱流污水深度处理流量为40~100m³/d；雨污合流预处理流量为2000~3000 m³/d。