D型濾池在成都沙河污水處理廠的應用
一、工程概況
成都沙河污水處理廠是成都市中心城水環(huán)境綜合治理的一個重要組成部分。該工程的源水是成都市生活污水，二級處理工藝采用的是A2/O法，深度處理采用的是DA863過濾技術(shù)——D型濾池。
工程規(guī)模：處理水量為100000m3/d，總變化系數(shù)KZ=1.3；
深度處理的進水即為二級處理出水，懸浮物SS≤50mg/L；
過濾出水經(jīng)消毒后排入沙河，出水懸浮物SS≤10mg/L。
二、處理工藝流程
深度處理采用的是DA863過濾技術(shù)——D型濾池。二沉池出水自流后直接進入D型濾池進行過濾，濾池出水經(jīng)紫外線消毒后排入沙河。處理流程見圖1。
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三、處理構(gòu)筑物及主要設計參數(shù)
3.1過濾：
過濾采用的是DA863過濾技術(shù)——D型濾池。濾池共兩組，每組濾池分為4格，每格面積28m2。濾料為彗星式（自適應）纖維濾料，濾料散裝填裝高度0.8m。設計濾池采用氣水聯(lián)合反沖洗，過濾速度V=24.2m/h，強制濾速V強=27.6m/h。反沖洗周期8h～24h，每次反沖洗15～20min。水、氣反沖洗強度分別為Q水=6L/sm2、Q氣=20L/sm2；氣水同時反沖洗強度Q氣+Q水=20+6L/sm2；表面掃洗水強度Q表=2.8L/sm2。
3.2反沖洗設備
3.2.1反洗風機：單臺風量20m3/min，升壓50kpa，軸功率24.91kw，配有進出口消聲器、壓力表、安全閥、止回閥及撓性接頭，選用3臺，2用1備。
3.2.2反洗水泵：單臺水泵流量350m3/h，揚程11.5m，功率18.5KW，效率³77%，噪聲£79dB(A)，防護等級IP44，絕緣等級B，選用3臺，2用1備。
3.2.3反洗設備房：平面尺寸18m×10m。
3.3消毒：消毒區(qū)渠道分二道，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸為L×B=9.0m×5.5m，渠深為1.55米，
有效水深為0.712米，渠內(nèi)設有紫外線消毒設備一套，分兩組，總功率為72kw，紫外線裝置后渠道設置有水位控制閥門，保證消毒渠水位恒定，紫外線消毒裝置連續(xù)工作。
四、自控
每個濾池的控制系統(tǒng)采用可編程控制裝置PremiumPLC與中控室PremiumPLC和觸摸屏組成的控制系統(tǒng)實現(xiàn)對D型濾池系統(tǒng)的進行操作監(jiān)控，D型濾池系統(tǒng)PLC將作為全廠水控制系統(tǒng)控制網(wǎng)絡上（以太網(wǎng)）的一個站點，通過PLC以太網(wǎng)的通訊接口接入全廠控制系統(tǒng)控制網(wǎng)絡，運行人員對任何一個濾池的控制系統(tǒng)、水處理中控室以及總控室都能對其被控對象（濾池）進行操作、監(jiān)控，包括啟、停控制，設備狀態(tài)和主要工藝參數(shù)監(jiān)控，設備的手動/自動切換（在就地電控箱上完成）。
工藝設備的聯(lián)鎖保護將由電氣硬件接線和PLC軟件完成。
五、D型濾池
D型濾池是由德安公司自主設計的一種快濾池。它采用863纖維濾料，小阻力配水系統(tǒng)，氣水反沖洗，恒水位或變水位過濾方式。D型濾池具備傳統(tǒng)快濾池的主要優(yōu)點，同時運用了DA863過濾技術(shù)，多方面性能優(yōu)于傳統(tǒng)快濾池，是一種實用、新型、高效的濾池。
5.1彗星式（自適應）纖維濾料
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彗星式（自適應）纖維濾料是一種新型的過濾材料，是一種不對稱構(gòu)形過濾材料，一端為松散的纖維絲束，稱“彗尾”,另一端為比重較大的實心體，稱“彗核”，彗尾纖維絲束固定于彗核內(nèi)，整體呈彗星狀[1]（見圖2）。彗星式纖維濾料的不對稱結(jié)構(gòu)使得其兼有顆粒濾料和纖維濾料的特點[2]。
由該濾料形成的濾床空隙率分布接近理想濾料的結(jié)構(gòu)。在該濾床的橫斷面（水平）上空隙率分布均勻，確保了過濾時水流通道大小一致性，其直接效果是截污量均勻，水流短路現(xiàn)象得以避免。在該濾床的縱斷面（垂直）空隙率分布由上至下逐漸減少，空隙率沿濾床縱斷面呈上大下小的梯度分布，該結(jié)構(gòu)十分有利于水中固體懸浮物的有效分離，即濾床上部脫附的顆粒很容易在下部窄通道的濾床中被捕獲而截留。
過濾時，比重較大的彗核對纖維絲束起到壓密作用，同時由于彗核尺寸較小，對過濾斷面空隙分布的均勻性影響不大，從而提高了濾床的截污能力。反沖洗時，由于彗核和彗尾纖維絲束的比重差，彗尾纖維隨反沖洗水流而散開并擺動，產(chǎn)生較強的甩曳力，濾料之間的相互碰撞也加劇了纖維在水中所受到的機械作用力，濾料的不規(guī)則形狀使濾料在反沖洗水流作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，強化了反沖時濾料受到的作用力，上述幾種力的共同作用使附著在纖維表面的固體顆粒很容易脫落，從而提高了濾料的洗凈度。
5.2特點
5.2.1采用彗星式纖維濾料，可實現(xiàn)高濾速、高精度的過濾，從而減少占地面積，提高出水質(zhì)量；
5.2.2D型濾池的控制可采用手動控制和自動控制兩種方式，可根據(jù)用戶需要制定，靈活、先進；
5.2.3特有的攔截技術(shù)，可保證濾料在反沖洗時不會流失；
5.2.4反沖洗耗水率低（≤2%濾水量），運行費用省；
5.2.5具有鋼板和混凝土兩種結(jié)構(gòu)型式，根據(jù)用戶和實際需要選擇，最大程度地節(jié)約投資費用；
5.2.6抗沖擊性能強。
5.3構(gòu)造簡圖
D型濾池在工藝設計上分為配水（含進水和出水）系統(tǒng)、氣水反沖洗系統(tǒng)。 濾池主體結(jié)構(gòu)（包括池體、池內(nèi)分區(qū)隔墻、梁柱、V型槽、出水槽）為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
D型濾池構(gòu)造簡圖見圖3。
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5.4內(nèi)部配水布氣系統(tǒng)
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濾池內(nèi)部配水布氣結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。
1、蓋板（8）：防止濾料在反沖洗時進入排水槽而流失。蓋板的材質(zhì)為PP，安裝時與蓋板支撐通過不銹鋼螺栓連接。安裝嚴密并有足夠的剛性，保證在反沖洗時不會產(chǎn)生2mm以上的間隙。
2、蓋板支撐（7）：用于安裝蓋板。材質(zhì)為碳鋼，安裝時放置在與預埋在濾池內(nèi)的鋼板相焊接的環(huán)角鋼上，并焊接。安裝間隙保證在2mm以內(nèi)。
3、濾網(wǎng)板（5）：小阻力配水系統(tǒng)，尺寸規(guī)格為497mm×330mm，δ=24mm。材質(zhì)為PP，每個網(wǎng)格間間距2mm，空隙率占整個面積的30%左右。通過濾板上的螺栓孔與支承板連接。濾網(wǎng)板安裝應平整，塊與塊之間互相嚙合，與池壁之間的間隙應用PP棒焊堵。
4、支承板（4）：用于支撐濾網(wǎng)板，增強濾網(wǎng)板的承載能力。材質(zhì)為PP，安裝在濾網(wǎng)板與濾板之間，每個濾網(wǎng)板采用2個支承板。
5、長柄濾頭（1）：均勻收集濾后水，均勻分配反沖洗水。通徑φ15，材質(zhì)為ABS，特制的注塑長柄濾頭，其總面積與濾池面積之比約為1.25%。通過螺母固定在濾板上，采用高度可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，初次安裝后，濾池應放水，調(diào)節(jié)濾頭出口在一個水平面上，誤差不得大于±2mm。
6、濾板（3）：固定濾頭，每塊濾板固定144個濾頭。材質(zhì)為增強PP板,水平安裝，整個池面的水平誤差不得大于±2mm，承載能力不低于500kg/m2。
5.5主要工藝參數(shù)
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六、處理效果
四川成都沙河污水處理工程于2003年3月動工，投入運行時間為2004年9月15日，下表是D型濾池七天的進出水懸浮物數(shù)據(jù)。
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從上表的數(shù)據(jù)中中可以看出，D型濾池在以污水處理廠二級處理出水為原水進行直接過濾中，出水懸浮物能達到10mg/L以下，能滿足一般深度處理回用水的水質(zhì)要求。
七、技術(shù)經(jīng)濟指標
7.1濾池占地面積：710m2；反洗設備房占地面積：180m2；
7.2D型濾池工程投資：工程總投資約850萬元（不含消毒工藝），其中土建投資約200萬元；設備、電氣、儀表約650萬元。
7.3D型濾池運行成本：成都沙河污水處理廠D型濾池工程運行成本約為0.022元/m3。
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八、結(jié)束語
8.1D型濾池的土建施工精度要求比較高，特別是布氣孔的標高、進水堰標高在施工中應特別注意；
8.2在施工過程中發(fā)現(xiàn)V型槽的施工難度比較大，可以用不銹鋼制作替代。
8.3D型濾池作為一種新型、高效的快濾池，以其高精度、高速度的特點，不斷地在中水回用領域中被推廣使用。目前已用于中水回用工程的有銀川市第一污水處理廠、北京懷柔污水廠等。
8.4本次工程設計，在德安公司技術(shù)人員的大力配合下，取得了良好的效果。我們認為D型濾池在我國的中水回用工程技術(shù)中，具有很好的應用前景。
參考文獻：
[1]李振瑜，劉力群，金志剛．彗星式纖維過濾體．中國實用新型．ZL98249298．7
[2]李振瑜,王夏．彗星式纖維過濾材料．給水排水，2002，6：71-74
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