自动连续砂过滤工艺在水处理中的应用
介绍了自动连续砂过滤工艺，并与常规水处理工艺进行比较，具有明显优于常规水处理工艺的特点。自动连续砂过滤工艺在饮用水处理、工业工艺用水处理、市政污水深度处理和工业污水处理中应用的工程实例，进一步验证了这种工艺的成熟可靠性，值得在国内推广。
1 连续自动砂滤装置简介
连续自动砂滤器是一种独特的含油污水处理设备，功能全面而且可靠，连续自动砂滤器没有运转的零部件，减少了大量的维护费用。
连续自动砂滤器主要用于油田含油污水处理站及市政的供水水厂和污水处理厂等。连续自动砂滤器是一种连续工作的过滤器，在反冲洗和过滤工作同时进行，不需要停产反洗。在原水从下往上运动的时候，净水通过石英砂滤床从下向上过滤而自然流出。同时，随着过滤过程的进行，被污染的石英砂滤料在洗砂器中得到清洗，悬浮物、油与洗砂污水一起被排放出去。
2 连续自动砂滤器工作原理
2.1 过滤过程
污水通过进水管进入过滤器内，由辐射式进水装置均匀分布进入滤床，污水穿过石英砂层向上运动，滤出水通过溢流口自然流出。
2.2 反冲洗过程
空气提升装置把被污染的石英砂滤料从过滤器的底部提升到洗砂器的上部，然后，被污染的石英砂滤料穿过洗炭器落下来，在洗砂器中与从下向上流动的滤出水及空气交替运行、摩擦，这样，被污染的石英砂滤料就得到了清洗。清洗后的石英砂落回到过滤器滤床的表面上，然后，再次参与过滤过程，这样，就保证了石英砂滤床永远是最清洁的。洗砂污水通过排污口被排放出去。
2.3 连续自动砂滤装置的组成
连续自动砂滤装置主要由连续自动砂滤器、供气系统及自动化控制系统。
①控制系统说明。连续自动砂滤装置采用PLC控制系统，确保连续自动砂滤器及供气系统的稳定运行，它能对供气系统及连续自动砂滤器运行过程中的数据进行采集，反馈到电算机进行在线监测，实现集中检测和现场控制的目的。根据工艺要求，在连续自动砂滤器及供气系统上实现稳量、稳压及设备故障反馈警报的功能。
每台连续自动砂滤器进、出口及排污口均设有流量计，进行实时在线监测，并且通过入口流量计对入口调节阀进行调整，保证连续自动砂滤器的处理水量稳定及排污量的控制;每台连续自动砂滤器都配有就地操作箱，操作箱内配有六个气体流量计，分别对三个气浮装置及三个提砂装置进行手动调节控制。
②供气系统说明。供气系统主要由空气压缩机、气体干燥器及集气罐组成，供气系统主要是提供连续自动砂滤器气浮装置及提砂装置的气源，为保证连续自动砂滤器的气压稳定，在供气系统的末端设置一台气体流量计及调节阀，通过空气调节阀与压力传感器的连锁来保证供气系统终端的出口压力，保证连续稳定的气压供给连续自动砂滤器的气浮装置及提砂装置;并且两台空气压缩机的工作时间也由PLC来控制，在一台空气压缩机工作一定时间后，进行自动切换，让另一台空气压缩机继续工作，保证空气压缩机的使用寿命及稳定的工作状态。
空气干燥器主要是为使供气系统保持气体干燥的状态，在冬季运行时，不会因为空气中水份的影响使连续自动砂滤装置受到影响;空气干燥器设有旁通管线，在夏季运行时，即使空气中水份较大也不会影响到连续自动砂滤器的正常运行。
2.4 自动连续砂过滤工艺的应用
①地表水处理。地表水通常作为饮用水和工业工艺用水的水源.絮凝剂和原水在进水管上的管道混合器中进行充分混合,絮凝和分离过程在连续砂过滤滤床中完成,出水浊度由在线浊度仪测量,絮凝剂的投加量和进水水量成比例，并且根据进水水质决定是否需要进行pH值的调节。
②饮用水处理。在饮用水处理中，通常情况下连续砂过滤器可保证如下出水水质：色度：<5mg/LPt;浊度：<0.3NTU;CODMn<2.5mg/L;AI：<0.1mg/L。根据某自来水厂的测试结果,在进水悬浮物含量为200mg/L的情况下，连续砂过滤器可以保证浊度小于1.0NTU的稳定的出水水质。
③工业工艺用水处理。用地表水作为水源处理的工业工艺用水的出水水质与饮用水的水质接近，通常可保证以下出水水质：色度：<5mg/LPt;CODMn：2-3.5mg/L;浊度：<0.2-0.5NTU;国外许多造纸厂采用活性砂过滤工艺处理原水。以下是某造纸厂连续砂过滤器的运行数据：原水水质：CODMn;8-10mg/L;色度:15-35mg/LPt过滤面积：100平方米处理水量：1800立方米/小时出水水质：CODMn<3mg/L;色度：<5mg/LPt;AI;<0.1mg/L。
④污水处理。a.市政污水深度处理。为了节约水资源，市政污水二级处理后的出水需进行深度处理用作回用水已成为政府的一项政策。目前国内常用的深度处理方法是采用常规的絮凝、沉淀和过滤三段式处理工艺，进一步去除二沉池出水中的悬浮物和磷。国外多采用连续砂过滤工艺对污水厂二级处理出水进行深度处理，避免了常规水处理的初滤液对回用水系统的影响，在悬浮物浓度高达100mg/L的情况下,仍然能够满足回用水的水质要求。b.工业污水。工业废水通常需要首先进行预沉和pH值的调节,投加絮凝剂后进入连续砂过滤器。国外大型的钢铁厂循环冷却水通常用连续砂过滤器来处理，可以去除铁渣和油脂。瑞典某轧钢厂的含钢渣和油的冷却水经连续砂过滤器处理完后循环回用，其处理效果如下：待过滤的冷却水水质:悬浮物：30-200mg/L;油：5-15mg/L;温度：25-30℃;流量：1120m3/h;过滤面积：100m2。连续砂过滤出水水质：悬浮物：<10mg/L;油：<2mg/L。
3 结论
自动连续砂过滤工艺集絮凝、沉淀和过滤于一体，与常规处理工艺相比，出水水质稳定、节省占地、能耗低、移动部件少、维护维修工作量少、自动化程度高，非常适用于地表水处理、污水的深度处理和工业污水的处理。大量的工程应用结果表明自动连续砂过滤工艺是一种成熟、完善的工艺，在污水厂和自来水厂运行效果都非常好，值得推广。
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