[发明专利]一种360度进水旋转水下过滤床装置及过滤方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及过滤技术领域，具体的说是一种360度进水旋转水下过滤床装置及过滤方法。

[背景技术]

在水处理技术中，污水在通过粒状滤料层时，其中的一些悬浮物质和胶体物质就被截留在孔隙中或介质表面上，这种通过粒状介质层分离不溶性污染杂质的方法称为粒状介质过滤，简称过滤。过滤机理目前认为主要有：筛滤作用、沉降作用和吸附凝聚作用。水及污水过滤处理的应用范围主要是：①去除原水中的浊度和胶体等；②去除生物处理二沉池未曾去除的细小生物絮体或混凝沉淀池未去除的细小化学絮体；③提高SS、浊度、BOD、COD、磷、重金属、细菌和病毒等的去除率；④为深度处理及回用工序(如活性炭吸附、膜过滤、离子交换等)创造良好的水质条件。

滤池的形式多种多样，以石英砂作为滤料的普通快滤池是最基本的型式。为充分发挥滤料层截留杂质能力，发展了双层、多层及均质滤料滤池，上向流和双向流滤池等。为了提高运行的自动化水平和减少滤池阀门，出现了虹吸滤池、无阀滤池、移动冲洗罩滤池、其它水力自动冲洗滤池、滤布滤池等。在冲洗方式上，有单纯水冲洗和气水反冲洗方式。过滤工序的过程通常是过滤和冲洗交错进行。污水处理中常用滤池有：

1)普通快滤池：这是国内外最普遍使用的一种滤池，运行稳定可靠，大阻力配水系统，出水水质好；但其缺点在于：阀门多，操作管理比较麻烦, 一般用于大、中型污水厂。滤料通常使用石英砂，石英砂有足够的机械强度，价格低，材料易得，在中性及微酸性水中都很稳定。过滤主要利用滤层中粒状材料所提供的表面积，截留水中经过混凝处理的悬浮固体。当过滤的水头损失达到最大值时，或出现滤出水的浊度或者其它预定的水质参数不合格时，则需进行滤池的反冲洗。反冲洗时水流方向和过滤时相反，利用水流的冲击作用和滤料间的摩擦去掉滤层所截留的悬浮固体。

2）普通快滤池的衍变型式滤池：如双阀滤池、翻板滤池、双层滤池等。

3)V型滤池：V型滤池是法国德利满(Degremont) 公司开发的一种高速均质滤料滤池，有截污量大、冲洗效果好的显著优势。该滤池采用单层加厚石英砂滤料，深层截污方式。冲洗方式为气水反冲洗，并设有表面清扫布水槽，冲洗效果好。配水系统采用长柄滤头，可不设或设很薄的承托层。V型滤池是目前发展较快的一种新型滤池。该滤池的缺点是设备稍复杂，过滤费用、土建施工技术要求较高。

4)重力式无阀滤池：无阀滤池是利用设计的管道系统控制滤层阻力，当达到限值时，自动反冲洗。该滤池运行全部自动，操作方便，运行过程中不会出现负水头现象；不用大型阀门，造价比同规模普通滤池低。其缺点在于使用小阻力配水系统，低水头反冲冼，反冲洗不均匀，易发生短路现象。管件较复杂，对安装的要求严格。

5）压力滤池：压力滤池通常为钢制压力容器制成的快滤池，采用大阻力配水系统，反冲洗均匀。可直接利用余压出水。变水头等速过滤，水质不如减速过滤。单池面积小，只能用于无高程利用的小水量污水厂。

目前的国内外过滤技术研究和发展中，过滤技术和滤池池型的研究重点是增加滤池含污能力，提高滤速，改善出水水质，其次是简化操作，提高自动化和连续操作的水平。

从改变滤料性能入手，研究生产了陶粒滤料、瓷砂滤料、纤维滤料等。其中，陶粒滤料机械强度和化学稳定性较好，滤速大。纤维滤料突破了粒状滤料的料径不能进一步缩小的限制, 使滤料的直径达到了μm 级，增加了滤料的比表面积和吸附能力。在滤池型式的发展方面，出现了：

1）上向流滤池：滤床含污量大，不产生负水头和气阻现象，但滤速不能过高。过滤时，滤后水在池上部出流，可以随时观察到滤出水的情况。污物大多集中在下部粗滤料中，反冲洗时较难冲洗干净。

2）连续过滤池(器)：连续式过滤器表现了一种新的过滤和清洗方式, 当前被认为是最有发展的过滤器之一，它将滤料的清洗移至滤池外，使滤池连续运行，无停产冲洗的过程，水头损失较低且相对恒定。该种过滤器的缺点是结构复杂, 处理量小。

3）压力滤池用泵加压过滤，流程简单，对于小型污水处理运行方便，应用较多。

但目前的滤池设计和运行中还存在许多问题，如：

1）负水头及气阻现象

当过滤阻力增加到滤层的水头损失超过该处的过滤水头时，就会出现负水头现象。负水头会导致空气释放出来，增加滤层局部阻力。在冲洗时，空气把部分滤料随水带走，造成滤层局部大粒径柱状体，从而使过滤发生短路现象。

气阻是由于滤料层内局部积聚了空气，减少过滤水量，形成滤料层裂缝，过滤水质恶化。

2）积污