1、連續砂濾技術簡介東北石油大學聚三元環保科技開發有限公司2014.111 / 8一、 連續砂濾技術發展現狀砂濾是以天然石英砂等過濾介質（濾料）形成砂床截留污水中的顆粒、懸浮物、有機物等雜質，使污水凈化和澄清的過濾技術。1829年，世界上第一個慢速砂濾池在英格蘭建造成功，是過濾技術用于現代水處理工程的開端。砂濾裝置、設備從最開始的慢速砂濾池，逐漸發展成快速砂濾池、雙層濾池、多層濾池、壓力過濾器、砂濾棒過濾器等。但是，這些過濾技術都存在一個反沖洗的問題，過濾過程間歇不連續。為提高過濾效率，連續式砂濾器應運而生。1974年瑞典Axe1 Johnson研究所Dr.Hans F.Larsson和Mr.Ul

2、f Hjelmner提出了單獨對吸附飽和濾料進行清洗的想法，解決了對濾料有效清洗及再生和防止過濾后的水與反洗水相混合這兩個關鍵問題，從此誕生了第一臺連續式砂濾器。目前，連續式砂濾器已經被廣泛用于全球各地。國外許多環保公司大批量生產的砂濾器，如美國的Parkson公司生產的DynaSand連續式砂濾器，瑞典Waterlink公司的活性砂過濾器，日本日立化成公司研制的連續式砂濾器。國內也有很多公司研制成功了一系列砂濾器產品，如遼寧大連涌清環保設備有限公司開發的連續反沖洗砂濾機，山東德州市德天環保科技有限公司生產的連續砂濾機等。但上述連續砂濾器多應用于生活污水、化工廢水以及電廠廢水等。我公司多年一直

3、從事含油污水過濾設備的研制開發，針對含油污水水質特性的改變以及壓力過濾器在運行中出現的種種問題，自2003年就開始了將連續砂濾技術用于含油污水處理的試驗，經過多年來的室內及現場應用試驗，將常規連續砂濾器內部的砂濾料循環再生裝置進行重新設計改進，最終研制出適用于含油污水處理使用的連續砂濾器。二、連續砂濾裝置結構及工作原理1.連續砂濾器的結構圖1連續砂濾器結構連續式砂濾器其結構主要有：原水進口，進水管，布水器，其下還有導流砂錐，砂濾器筒體內充滿了過濾介質，形成了砂床（即濾層），過濾后的凈水（濾液）通過溢流堰經凈水出口排出；而位于砂濾器底部的污砂在泵或空氣壓縮機等動力源的作用下通過提砂管提至上部的洗

4、砂器，污水通過污水口排出砂濾器。上述砂濾器結構提砂系統位于砂濾器內部，屬于內循環式砂濾器，現行砂濾器還有提砂系統位于砂濾器的外部的外循環式砂濾器，便于觀察提砂狀況。還有一些砂濾器的洗砂裝置也在砂濾器體外。不同的砂濾器在布水器、洗砂器、導流砂錐等結構上有所不同，但基本結構和原理均如上所述。2、連續砂濾器工作原理砂濾器的運行過程可以分為原水過濾和過濾介質的清洗再生兩個過程，兩者同時進行而又相對獨立。它們分別在同一砂濾器的過濾系統、提砂洗砂系統內完成，過濾的動力依靠泵的提升，而濾料清洗和再生則依靠壓縮空氣完成。2.1 原水過濾當原水由由提升泵泵入砂濾器內，由進水管進入砂濾器底部的布水器進行分配布水，

5、經導流砂錐均勻的由下向上逐漸逆流經過濾床，原水中的懸浮物、顆粒等雜質不斷被截留、吸附，最終過濾后的凈水（濾液）從砂濾器頂部的溢流堰排出，完成了過濾過程。圖2(a)為原水過濾示意圖：2.2 過濾介質的清洗和再生隨著過濾的不斷進行，原水中的懸浮物、顆粒等雜質也不斷的累積并被截留在濾層當中，而截污量最大的是底部的過濾介質（濾料）。在過濾的同時，提砂裝置首先將底部污砂（濾料）通過提砂管分批定量提送至頂部的砂水分離器中，空氣通過排氣閥排放，水和污砂再進入相連的洗砂器中清洗，洗砂后的污水由單獨的管道排放，經清洗再生后的干凈濾料由于比重相對較大，又重新落回并散落分布到砂濾器整個砂床表面，而與濾料分離的比重相

6、對較小懸浮物、顆粒等雜質被水流攜帶到污水管道并流出砂濾器進入沉降池，經沉降后進入下一工藝流程，繼續下一次循環過程。這樣就完成了濾料的清洗和再生。砂濾器的過濾過程和濾料的清洗再生過程同時進行，互不干擾，沒有反沖洗等操作，過濾過程未被打斷，實現了過濾過程的連續不間斷，提高了過濾效率，是砂濾器歷史上的一次革命。圖2(b)為過濾介質清洗的再生示意圖。 (a) (b)圖2 連續砂濾工作原理示意圖3、工藝流程簡述污水站內兩級沉降罐出水經提升泵將污水提升至連續自動砂濾器內部進行過濾，在連續砂濾器的進口處增設微絮凝工藝，即在進口端投加少量高效絮凝劑，通過絮凝劑的吸附架橋做用，增大污水中細小顆粒雜質的粒徑，使污

7、水中微細顆粒雜質更易被濾床吸附攔截，完成污水凈化。濾后水自流至濾后水罐，同時洗砂污水排入污水回收池；空氣壓縮機工作產生的壓縮空氣經過空氣緩沖罐進入空氣干燥器進行空氣干燥處理，然后分別供給提砂器及洗砂氣浮。其工藝流程如圖3所示：圖3 連續砂濾器工藝流程圖4.工藝參數型號含聚污水連續砂濾罐-JSLF-4.0處理量（m3/h）80濾速（m/h）6工作溫度（）0-45排污量（m3/d）處理量的5-10%砂循環速率（mm/min）3-6mm/min洗砂周期（h）6-10h水頭損失（MPa）0.08濾床高度（mm）2000壓縮空氣壓力（MPa）0.45耗氣量（m3/h）1-2三、連續砂濾技術特點1、連續砂

8、濾裝置特點連續砂濾器在現場試驗應用中，通過不斷的優化完善，具有如下優點： 對污水的適應能力較強，出口水質穩定達標； 過濾與反沖洗同時運行，無需停機，反沖洗系統功率小，取消了反沖洗水罐，縮小了回收水池容積； 由于濾料始終保持清潔狀態，因此濾料無板結、跑料現象濾床無堵塞，憋壓現象；在濾前水水質變化較大時，出水水質仍比較穩定； 濾料再生效果好； 無轉動部件，操作維護點少，使用壽命較長。連續式砂濾器的優點是顯而易見的，但在應用過程當中也并不是完美無瑕的，同樣存在一些問題和缺陷： 罐體過高。雖然占地面積不大，但占地空間相對較大； 過濾精度相對偏低。由于是移動床，過濾精度不如固定床。 提砂管磨損較重，需定

9、期更換。更換過程相對繁瑣； 破碎濾料和比重較大雜質難以清除。 連續砂濾器需經專業技術人員調試后，方能運行平穩。 單罐投資成本高，整站應用投資總成本較低。2、連續砂濾器與普通過濾器對比連續砂濾器與普通壓力過濾器從以下幾點比較，具體見下表：表1 連續砂濾器與普通壓力過濾器的對比過濾類型壓力過濾器連續過濾器過濾形式下流式壓力過濾上流式常壓過濾濾料石英砂或雙濾料單一均質砂濾料濾床高度1.2m2.5m濾床形式固定床移動床濾罐高度5.8m8.5m濾速8m/h8m/h反洗水泵及水罐需要不需要反洗流程定時反洗持續，與過濾同時進行過濾連續性不連續連續氣源無有操作維護點多少過濾精度較高相對較差，需配合微絮凝+氣浮

10、流速恒定性過濾周期內逐步降低恒定反洗水量5-10%處理量5-10%處理量過濾水頭損失0.05-0.4MPa0.05-0.15MPa出水水質穩定性反洗前后有波動較為穩定無波動連續自動砂濾器與常規壓力濾罐相比，在投資方面節省了反沖洗水罐并減小了反沖洗管線的管徑，減少了反沖洗管線、閥門及機泵功率，進、出水閥門為減化為普通手動閥門，無需電動閥；在運行方面，由于連續自動砂濾器的連續反洗，因此不存在跑料、板結等現象，并且出水水質穩定，不存在壓力濾罐集中反沖洗時造成水質波動較大的情況；進水升壓泵揚程低，節省投資，降低能耗。四、應用前景連續砂濾器具有過濾效率高、濾料再生效果好、出水水質穩定、操作簡單、維護成本較