膜过滤池
❶ 过滤水的过滤池如何修建
一、滤料滤池合理选用设计参数 了解掌握了上述V型滤池的工作原理后，要想所设计的V型滤池能充分发挥其优越性。就必须严格保证其工艺要求的结构尺寸。因此，合理选用设计参数来进行滤池的工艺设计是至关重要的。近十年来由我们设计的多座V型滤池，建成投产后的实际运行效果普遍较好。这证明我们所选用的设计参数是理想的，简介如下： 1、主要设计参数的采用 滤料：石英砂，最好是选择石英砂。粒径0.95～1.35mm；允许扩大到0.7～2.0mm，不均匀系数K80=1.0～1.3；滤层厚度1.2～1.5m。 滤速：7～15m/h。沙上水深1.2～1.3m。 反冲洗强度：压缩空气15～161/m2.s；水反冲4～51/m2.s；水表面扫洗1.5～1.8/m2.s。
滤头：采用QS型长柄滤头，滤头长28.5cm；滤帽上有缝隙36条；滤柄上部有φ2mm气孔，下部有长65mm、宽1mm条缝；材质为ABS工程塑料。滤头均匀分布在滤板上，每平方米布置48～56个。
滤板、滤梁均为钢筋砼预制件。滤板制成矩形或正方形，但边长最好不要超过1.2m。滤梁的宽度为10cm，高度和长度根据实际情况决定。 2、滤池结构尺寸及标高确定
根据流体的流动特性，为了保证反冲洗时滤池平面气、水分配的均匀，滤池平面尺寸的长宽比稍大一些为好。一般为：长:宽=4：1～3.5:1（宽度不包括中央气水分配槽，中央气水分配槽宽度一般为0.7～0.9米）。一般情况下，池的长度最好不要小于11米。滤池中央气水分配槽将滤池宽度分成两半，每半的宽度都不宜超4米。
为了确保反冲洗时滤板下面任何一点的压力均等，并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层，滤板与池底之间应有一个高度适当的空间。我们把滤板下面清水库的高度一般设计为0.85～0.95米。这个高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上，从而保证了滤池的正常滤水工作和滤池的再生效果。
待滤水通过进水总渠，经两个气动橡皮阀和一个手动闸板阀后，再通过溢流堰由两个侧孔进入V型槽后流入滤格。我们把中间的那个方孔（用W1表示）设计成用手动闸板阀来控制的进水孔，这个闸板阀一般情况下是常开的（只有在滤格维修时才关上），滤池反冲洗时，表面扫洗水由此方孔经溢流堰进入。我们把两边的进水方孔（分别用W21和W22表示，W1=W2），设计成两个大小尺寸相等，用枕形充气橡胶阀来控制待滤水进入的方孔，滤池反冲洗时，此两孔被枕形充气橡胶阀堵上。我们把这三个进水孔面积大小的比例设计为：W1:W21=W1:W22=1:3；进水孔流速控制在0.40～0.5m/s；用这两条原则来相互修订并最后确定进水孔的大小。
表面扫洗是通过由V型槽底部小孔喷出的射流来实现的。根据射流的性质，要使表面扫洗效果最佳，此射流最好为半淹没射流。因此，V型槽底部小孔中心标高的确定就显得非常关键。根据我们的经验，小孔中心标高比反冲洗水位低0.8～1.2cm为最佳。我们曾经参观过由法国德利满公司设计的一间水厂，他们设计的小孔中心标高比反冲洗水位低了1.3cm。滤池反冲洗时，表面扫洗效果不及我们设计的滤池。
滤池其它方面的设计我们与有关资料介绍的基本一致，此处不多赘述。二、研究掌握V型滤池结构、工作原理、工艺特点 滤池是水厂净水工艺中的重要环节，而滤池过滤能力的再生，是滤池稳定高效运行的关键。若采用较好的反冲洗技术，使滤池经常处于最优条件下工作，不仅可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。而V型滤池过滤能力的再生，就采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗这一技术。因此滤池的过滤周期比单纯水冲洗的滤池延长了75%左右，截污水量可提高118%，而反冲洗水的耗量比单纯水冲洗的滤池可减少40%以上。滤池在气冲洗时，由于用鼓风机将空气压入滤层，因而从以下几方面改善了滤池的过滤性能：
①压缩空气的加入增大了滤料表面的剪力，从而使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落，从而提高了反冲洗效果。
②气泡在滤层中运动产生混合后，可使滤料的颗粒不断涡旋扩散，促进了滤层颗粒循环混合，由此得到一个级配较均匀的混合滤层，其孔隙率高于级配滤料的分级滤层，改善了过滤性能，从而提高了滤层的截污能力。
③压缩空气的加入，气泡在颗粒滤料中爆破，使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥，加强了水冲清污的效能。 ④气泡在滤层中的运动，减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力，使水冲洗强度大大降低，从而节省冲洗的能耗。 综上所述，气、水反冲洗时，由于气泡的激烈遄动作用，大大加强了污物剥落能力及截污能力。在滤池实际反冲洗时，我们观察到：当反冲时间约5分钟时的滤层污物剥落高达95%以上，因此V型滤池的反冲洗效果是肯定的。此外反冲洗时，原水通过与反冲洗排水槽相对的两个V型槽底部的小孔进入滤池，它扫洗滤层的表面，并把滤层反冲上来的污物、杂质推向排水槽，同时扫洗了水平速度等于零的一些地方，在这些地方漂起来的砂又重新沉淀下来。此外滤池的表面扫洗，还加快了反冲水的漂洗速度，用原水养活了反冲洗滤后水用量及电能，也节约了冲洗水量。养活冲洗水量是原水表面清扫的一个特别优点，事实上，它还起到了在一个滤池反冲洗时防止其它滤池在最大输出负荷下运行的作用。
三、施工安装的做法 滤池施工安装的好坏直接关系到滤池竣工投产后能否满足工艺设计要求而正常运行。V型滤池对施工安装的要求更是有严格的规定：滤板的水平误差不得大于±2毫米；各滤池间的水平误差不得大于±5毫米；梁中心和锚固筋之间距离误差为±2毫米；板尺寸制作误差为±2毫米；它要求中央排水渠堰顶的水平度误差不能大于±2毫米；滤池所有内边尺寸都要求严格控制。因此，要保证滤池的施工安装质量要求，除对全池土建施工的严格管理控制外，最关键还得严格控制滤板滤梁的制作及安装，只有滤板、滤梁平整了，滤头实质上也就平整了。而滤板和滤梁我们往往都制成预制件。在预制场，我们用钢模具、钢筋和砼精心制作滤板、滤梁，保证单件滤板、滤梁的水平度和滤板厚度，并对其进行养护，把好质量第一关。要使整池滤板面水平度高，关键在滤梁的安装上。我们将安装滤梁用的预埋铁件准确平整地预埋在池底上，然后在这块预埋铁件上焊一条DN100钢短管，又在预制好的滤梁下方的预埋铁件上焊一条DN80钢管，将DN80钢管套入DN100钢管中，用水准仪校水平，水平调准后，再将管焊牢成一整体。然后用DN200管作模，将水泥砂浆灌入模中，使在DN100、DN80管的外面形成一层保护膜防止钢管支承生锈，同时又加强了它的支承强度。在滤梁安装好的基础上，又用水准仪严格控制滤板的水平度安装。真正做到了全池滤板面水平误差不超过±5毫米。我们采用电力部华东勘测设计研究院研制生产的905接缝专用密封胶（按水泥:砂:905胶=1:1:0.5比例配制成905砂浆）对滤板之间及滤板与池壁之间的缝隙进行了密封。保证了不漏水不漏气的密封性能，从而也保证了气、水反冲洗的成功。四、生产运行的自动控制
对V型滤池过滤和再生的自动控制是滤池正常生产运行的保障。我们采用了可编程序控制器和工业电脑（PLC+IPC）组成的实时多任务集散型控制系统，对滤池的过滤和反冲洗实行控制。 1、过滤控制
我们在滤池的相应部位安装了水位传感仪、水头损失传感器。滤池的过滤就是通过它们测出滤池的水位和水头损失，将水位值及滤后水阀门的开启度送入每一个PLC柜中安装的一块专用模块，调整模块就可以调整阀门的开启度，使滤池达到进出水平衡，从而实现恒水位、恒滤速的自动过滤。 2、反冲洗控制
一组滤池的反冲洗由一台公用的PLC来控制。当过滤达到过滤周期或滤池压差（水头）设定值时，滤池提出反冲洗请求，PLC根据滤池的优先秩序，组成一个请求反冲洗队列。一旦响应某格滤池的请求，PLC实施反冲洗的整个过程，在一组滤板中，不允许两个滤池同时进行反冲洗，当一只滤池正在反冲洗时，其它滤池请求反冲洗的信号则存入公用的PLC中，然后再按存储秩序，对滤池依次进行反冲洗。当滤池反冲洗时，公用PLC的控制过程是：①关闭待滤水进水阀，当滤池水位下降到洗砂排水槽顶时，关闭滤后水控制阀，打开反冲洗排水阀；②启动鼓风机，5秒钟后，打开滤池反冲洗气阀，对滤池进行1分钟气预冲；③打开反冲洗水阀，启动反冲洗水泵，进行7分钟的气水同时反冲洗；④关闭反冲洗气阀，5秒钟后，停鼓风机，打开空气隔膜阀排气，进行5分钟清水反冲漂洗后，停反冲水泵。5秒钟后，关闭水反冲洗阀，然后关闭反冲洗排水阀，打开待滤水进水阀，滤池恢复过滤。整个反冲洗过程历时约25分钟。
另外，PLC还能控制滤池的开启个数，它根据滤池进水流量确定滤池的开启个数，按先停先开，先开先停的原则确定某格滤池的开、停。五、V型滤池主要设备器材的选用 专用仪表和气动阀门的选择，是对V型滤池实现全自动控制的关键。V型滤池正常运行的反冲洗水阀、气阀；清水阀、排污阀，我们都采用了气动蝶阀。这些阀门各自来水公司可以根据自身的实际情况决定采用国产的或采用进口的，但一定要选择质量好的。目前国内有的生产厂家的质量达到了世界先进水平，并不比进口阀门差，物美价廉，值得试用。我们认为待滤水进水阀采用枕式气动橡胶阀比较好，制作简单，动作可靠。其它与之配套的设备：鼓风机、空压机、水泵等用国产的就可以满足要求，没有必要进口。 综上所述，我们认为V型滤池的先进之处，就在于采用了均质滤料和先进的气、水反冲洗兼表面扫洗技术。这一技术除在新建净水厂应用外，我们还可以把这一技术推广到旧厂改造中去，依靠科学进步，采用新的科学技术，进行技术改造，充分发挥其最大的潜力，可在短时间内使产水量大幅增长，是实现供水行业“提高供水水质，提高供水安全可靠性，降低药耗、降低能耗、降低漏耗。”较好途径。其主要特点是：采用粒径相对较粗的石英砂均质滤料及较厚滤层的截污、纳污能力，并延长滤池工作周期；气水反冲洗加表面扫洗，滤层不膨胀或微膨胀；其配水系统为长柄滤头配水系统；运行实现“公用冲洗PLC+各滤池PLC”的自动控制模式。主要设计参数如下：平面尺寸为12 m×7 m；设计滤速为8.04 m/h；滤头密度为54 个/m2；滤料层厚1.2 m。V型滤池在自动模式下运行时，PLC通过控制滤后水出水闸门的开度来控制滤池恒液位，当符合下列条件之一时开始反冲洗：滤池运行时间达到设定值；过滤水头损失达到设定值；来自于控制台现场PLC—XBT键盘或中控室监控计算机的冲洗命令。 V型滤池反冲洗方式较具特色，冲洗分三个过程：①气预擦洗［一台鼓风机，送气1 min，q气＝22.5 m3/(m2·h)］；②气水混合冲洗［两台鼓风机，一台冲洗水泵，冲洗6 min，q气＝55 m3/(m2·h)，q水=7.5 m3/(m2·h)］；③水漂洗［两台冲洗水泵，冲洗6 min，q水＝15 m3/(m2·h)］；始终的横向表面扫洗强度q水＝5.2 m3/(m2·h)左右。
在运行管理中发现：滤池进水V型槽横向表面扫洗孔的标高过低，表面扫洗强度略低，导致横向扫洗效果欠佳，泡沫浮渣漂浮滞留；滤头有堵塞现象，清理极为不便；滤池调节故障经常出现，采取的主要对策是经常定期清洗水位计及滤层水头损失计，保持灵敏度，适当控制滤池进水稳定性，滤池维护管理工作量较大。 另外，在生产中考察了低浊期(原水浊度＜20 NTU)的V型滤池直接过滤性能及聚合铝投加量对直接过滤的影响。结果表明，合理控制PAC投加量会产生如下效应：①使过滤水头损失增长减缓，水头损失随时间变化曲线近似直线，可有效防止滤层过早堵塞；②增加絮体在滤层内的穿透深度，充分发挥V型滤池的均质滤料、深滤床的截污纳污优势。
❷ 水池中的水生植物怎么用渗透的膜过滤泥土并使水质变干净透明
中的水生植物怎么用渗透的膜过滤泥土并使水质变概念透明？我觉得有一种沉淀剂。然后把它蹭电到底部。把它捞干净就可以了，这是一种方法。
❸ 膜过滤技术发展现状及其优缺点，主要用于处理污水
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膜过滤技术在水处理中的应用
1、用反渗透和纳滤处理垃圾填埋场渗沥液
城市垃圾填埋场产生的渗沥液中含有大量有机和无机污染物。由于成分复杂,组分变化大,污染物浓度高,所以很难用传统方法处理。即使用生化法(好氧或厌氧)和活性炭吸附或臭氧氧化联合流程进行处理,效果也不理想。传统处理法的处理效果很大程度上取决于渗沥液成份和填埋场运行年限。反渗透和纳滤被认为是处理渗沥液的有效方法。反渗透膜可同时去除有机和无机成分。滤过液可作为工艺循环水使用或排放。残留液通过蒸发,可以获得固态废物。这些废物可返回填埋场进行填埋。预处理可以采用简单的过滤、生物处理、生物处理与混凝联合以及微滤或超滤的方法。国外已有许
多填埋场都采用膜滤技术处理垃圾渗沥液。国内这方面的研究还处在实验研究阶段。采用氨氮吹脱与厌氧工艺进行预处理后,采用膜生物反应器法处理城市垃圾
填埋场产生的渗沥液,获得了较好的效果。
2、用纳滤处理纺织印染废水
纺织印染业工艺过程中要产生大量高盐度(>5%)、高色度(数万至十几万)、高化学需氧量(CODCr数万至十几万)、可生化性差的废水[8]。在排放或回用之前,在传统处理之后(如活性污泥法—沉降—砂滤)加上膜滤就可以降低水的色度和难生物降解的有机物、重金属、营养物等的含量。超滤只能部分去除色度、不能被去除小分子有机染料。所以超滤处理后还不能循环使用,不过经过超滤后的渗透液可以达标排放。纺织印染废水回用的最重要的指标是硬度、盐度和色度。先生物处理再纳滤就可以使废水达到回用标准。经过纳滤处理后,水在硬度、有机物浓度和色度等可以接近地下水的水平。渗透液的水质在很大程度上取决于膜的类型。小孔径膜(NF70)可以用于脱色,但流量要低一些。通过纳滤处理纺织行业水的循环利用率为80%—90%
3、超滤/微滤用于中水回用
缺点就是会产生膜污染：
膜处理技术在长期的运转过程中,会引起膜的污染,导致过滤通量随运行时间而逐渐下降。膜污染是膜滤应用的主要制约因素,它既能引起过滤通量的下降,又能影响处理效果
❹ 过滤膜的过滤膜性能
使用过滤膜装置不需凝絮化学处理，也不需蒸发分离作用，只需要压力使水中固液分离，这是过滤膜处理的一大特点。过滤方式有两种：
(1)流动液体全部垂直地透过膜孔，将液体内杂质截留的全量过滤方式；
(2)流动液体的流动方向与膜面平等，形成液体与膜面成直角的透过膜孔，将液体内杂质截留的横流过滤方式。全量过滤方式适用于微滤和一部分超滤。横流过滤，由于液体在膜表面上流动，产生剪断力，减少在膜表面上因为杂质浓缩堆积的黏垢，适用于易于积垢的超滤、纳诺过滤和反渗透过滤。 流体通过膜期间，其含有杂质堵塞膜孔，使流体通过膜孔困难。为了恢复滤水效率，可采用以下方法：
(1)反冲洗
与过滤相反方向通过清水，使抑留于膜孔杂质冲走。也有通过空气冲洗法替代。
(2)海绵球冲洗
只单独用于内压式管形膜，它是将海绵球通过管膜内部，使海绵球与管膜内壁摩擦，把抑留物冲走的方法。
(3)空气泡冲洗
它是用空气泡搅拌力将附着膜壁的抑留物去除的方法。用空气泡搅动软质合成树脂中空系统的膜内壁，收到冲洗效果。
(4)药剂冲洗
膜经过长期使用，杂质进入膜孔之中，用一般冲洗方法不能解决，使用化学药剂清洗。化学药剂有苛性苏打、盐酸、次亚氯酸钠、柠檬酸及过氧化氢等。 (1)不需混凝剂
从过去使用膜的经验看，饮用水使用的原水（河水、水库水和富营养的湖泊水），用不加混凝剂的MF膜处理，和用混凝剂的凝聚、沉淀、过滤的常规处理相比，前者与后者所处理后水的水质相当或超过。
(2)自动化操纵简单，易于无人管理
采用膜分离技术只为供应原水提供必要的操作压力，并只需要运行一个较长时间才冲洗滤膜，别无其他工序。当前凝聚、沉淀、过滤净水处理则工序繁多，在投药上尚不能设定投加率。在这样情况下操纵膜装置很容易使其自动化，做到无人管理，而常规处理做到自动化则不容易。
(3)过滤膜水厂占地少
采用过滤膜水厂，膜装置占地面积小，很容易将同等产水量的常规处理所占厂地面积降低一半。剩余地方可设活性炭处理装置。由于过滤膜水厂可以无人化，职工居住的建筑物和配套设施都可削减。
(4)维护管理费用小
当前过滤膜使用寿命和价格尚是未知数，全部费用不好计算。但是从用膜处理用电费用和药剂费用都少来看，比之常规处理维护管理费用高的状况有很大优点。
(5)易于排水处理
用于要求出水浊度≤5mg/L能符合饮用水质标准的工业用水、生活用水及市政给水系统；
(6)工业污水中的悬浮物、固体物的去除；3．可用作离子交换法软化、除盐系统中的预处理设备，对水质要求不高的工业给水的粗过滤设备；
以及用在游泳池循环处理系统、冷却循环水净化系统等。
由于用膜处理不需投药，处理污泥量减少，因此易于处理。是否如此尚正在研究阶段，未得出明确结果。 (1)膜的使用寿命
膜孔受到水中杂质阻塞，使流体通过膜孔时水头损失加大，流体流速降低。这时通常可用水冲洗使膜孔恢复原有的渗过能力。在不能达到目的时，应适当用药剂清洗，使膜孔又能继续使用。但应考虑膜的使用寿命。因即使按上述办法处理，膜也会由于积垢过多，用药剂清洗收效不理想。在这样情况下，加混凝剂，延长使用寿命，也可减低渗过流速，使膜的寿命延长，但要增大膜的使用面积。
(2)过滤膜水厂施工管理
膜管本身强度相当高，有一定可*性。但施工中多多少少有部分膜管损伤。当然由于一两根膜管受损，不会影响膜管渗透水的水质。但一个中等水厂有上万根膜管，就不是一两根膜管受损的问题了，因此有必要对膜装置加强部件管理和施工管理，不能与以往常规处理方式一样对待。
(3)采用过滤膜新技术补救措施
一般采用新技术会遇到意想不到的状况，尤其是采用过滤膜分离的场合，它整个变更了过去的常规处理系统，因此会有一定的顾虑。由于对膜技术没有实用经验，应当增加补充设施，以备在膜装置发生异常情况时补救。例如，是否在膜处理以后，再增设生物活性炭设施以除去臭味的措施，以及增设其他设备的考虑。
❺ 好氧池、膜过滤池经常同时出现污泥上浮是怎么回事，怎样解决
营养料不足或不均衡，好氧池中硫化物浓度过高，
❻ 农村自来水过滤池的制作方法
首先根据用水人数和用水量进行确定总用水量以及供应水的时间要求，然后再根据最大小时用水量进行设备处理能力、尺寸的选取。对于过滤器，一般可以根据当地建材情况就地选取，多数选用压力钢制过滤容器，配合相应的水泵进行冲洗，定期的人工手动操作就可以了。
钢制容器内可以用50公分厚的石英砂，上面加30公分厚的颗粒状活性炭加强一下过滤效果。具体尺寸如下：过滤器的面积可以根据最大小时用水量除以最大过滤速度，得出过滤容器的截面积。最大过滤速度（一般可以选取8-10m/h）进行考虑。
(6)膜过滤池扩展阅读：农村净水器也叫农村井水过滤器、农村地下水过滤器或者农村井水净化器，是基于农村水压低、水源多为井水（也有部分农村家庭使用自来水）、水中杂质含量较高的净水器。
如今随着人民文化素质的提高和生活健康意识的增强，人们越来越关注自己的身体健康。广大农村老百姓也再逐渐的了解，下面就认识一下农村净水器
农村净水器主要采用RO膜进行过滤，RO膜是美国为解决航天航空宇航员饮水问题而专门开发研制的过滤膜，精度高达0.0001微米，这种膜用在农村净化的净水器中将会彻底滤除井水或者自来水中的钙镁铁硫磷等有害物质。
井水中常含有乳白色物质，很大程度上与漂染业、造纸业以及一些重金属工厂排污伴随的化学污染进入地下水有关，随着我国经济的飞速发展，特别是工业程度的加剧，城市已经容不了太多的工厂，这些工厂势必会大量迁往农村。所以在农村安装净水器是非常有必要的。
农村水压往往过低，所以适合于农村净化过滤的净水器还必须带有自吸功能，例如CL-DR-B103ZX这样的净水器，水压低至零的时候，也能正常使用。
这种净水器使用的电机或者增压泵就称为自吸泵。自吸泵马力很大，扬程也比较高，在水压为零的时候很快吸水并通过净水器中各个净化滤芯，如PP棉，椰壳活性碳，椰壳活性炭棒，软化树脂，RO膜等多层净化体系实现农村用水的彻底净化。
农村净水器在井水净化过程中还必须考虑到RO膜堵塞的情况，农村井水成分复杂，杂质含量非常高，北方井水或者地下水TDS值往往高达1000以上，所以此种情况下的农村净水器还必须通过特别的技术来实现RO膜及耗材零部件不会在短时间内被堵塞。
农村净水器的开发使得农村饮水得到彻底解决，让国家的经济更好地健康发展。解决农村饮水问题是净水器厂家所应有的职责。
参考资料：网络——农村自来水过滤池的制作方法
❼ 什么是膜过滤装置
膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质内，在一定的压力下容，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。
分类：滤纸 （只有离子可以通过）；半透膜 （离子、蛋白质可以通过）；全透膜 （所有物质都可通过）
❽ 膜生物反应器（MBR）和浸没式超滤功能和使用时的区别。什么情况用什么 优缺点~谢谢，希望劲量详细
MBR是放置在曝气池或者二沉池里面，进水中有大量的活性污泥，浸没式超滤是相对回于压力式超答滤而言的，浸没式超滤放置在膜池中，进水要求比压力式超滤宽泛，抗污染的能力强。一般来说生化法之后不进行深度处理，直接采用超滤过滤的话用MBR，如果还需进一步处理（主要是去除COD），则在最后一步采用浸没式超滤。
优点：MBR流程简单，投资少，浸没式超滤运行通量大，回收率高，产水水质好
缺点：MBR运行通量低，同样的产水量需要更多的膜；浸没式超滤流程复杂，外围配套设备多。
具体用MBR还是浸没式超滤要看你的进水水质以及产水要求
❾ 过滤水的过滤池如何修建
一、滤料滤池合理选用设计参数 了解掌握了上述V型滤池的工作原理后，要想所设计的型滤池能充分发挥其优越性。就必须严格保证其工艺要求的结构尺寸。因此，合理选用设计参数来进行滤池的工艺设计是至关重要的。近十年来由我们设计的多座V型滤池，建成投产后的实际运行效果普遍较好。这证明我们所选用的设计参数是理想的，简介如下： 1、主要设计参数的采用 滤料：石英砂，最好是选择石英砂。粒径0.95～1.35mm；允许扩大到0.7～2.0mm，不均匀系数K80=1.0～1.3；滤层厚度1.2～1.5m。 滤速：7～15m/h。沙上水深1.2～1.3m。 反冲洗强度：压缩空气15～161/m2.s；水反冲4～51/m2.s；水表面扫洗1.5～1.8/m2.s。
滤头：采用QS型长柄滤头，滤头长28.5cm；滤帽上有缝隙36条；滤柄上部有φ2mm气孔，下部有长65mm、宽1mm条缝；材质为ABS工程塑料。滤头均匀分布在滤板上，每平方米布置48～56个。
滤板、滤梁均为钢筋砼预制件。滤板制成矩形或正方形，但边长最好不要超过1.2m。滤梁的宽度为10cm，高度和长度根据实际情况决定。 2、滤池结构尺寸及标高确定
根据流体的流动特性，为了保证反冲洗时滤池平面气、水分配的均匀，滤池平面尺寸的长宽比稍大一些为好。一般为：长:宽=4：1～3.5:1（宽度不包括中央气水分配槽，中央气水分配槽宽度一般为0.7～0.9米）。一般情况下，池的长度最好不要小于11米。滤池中央气水分配槽将滤池宽度分成两半，每半的宽度都不宜超4米。
为了确保反冲洗时滤板下面任何一点的压力均等，并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层，滤板与池底之间应有一个高度适当的空间。我们把滤板下面清水库的高度一般设计为0.85～0.95米。这个高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上，从而保证了滤池的正常滤水工作和滤池的再生效果。
待滤水通过进水总渠，经两个气动橡皮阀和一个手动闸板阀后，再通过溢流堰由两个侧孔进入V型槽后流入滤格。我们把中间的那个方孔（用W1表示）设计成用手动闸板阀来控制的进水孔，这个闸板阀一般情况下是常开的（只有在滤格维修时才关上），滤池反冲洗时，表面扫洗水由此方孔经溢流堰进入。我们把两边的进水方孔（分别用W21和W22表示，W1=W2），设计成两个大小尺寸相等，用枕形充气橡胶阀来控制待滤水进入的方孔，滤池反冲洗时，此两孔被枕形充气橡胶阀堵上。我们把这三个进水孔面积大小的比例设计为：W1:W21=W1:W22=1:3；进水孔流速控制在0.40～0.5m/s；用这两条原则来相互修订并最后确定进水孔的大小。
表面扫洗是通过由V型槽底部小孔喷出的射流来实现的。根据射流的性质，要使表面扫洗效果最佳，此射流最好为半淹没射流。因此，V型槽底部小孔中心标高的确定就显得非常关键。根据我们的经验，小孔中心标高比反冲洗水位低0.8～1.2cm为最佳。我们曾经参观过由法国德利满公司设计的一间水厂，他们设计的小孔中心标高比反冲洗水位低了1.3cm。滤池反冲洗时，表面扫洗效果不及我们设计的滤池。
滤池其它方面的设计我们与有关资料介绍的基本一致，此处不多赘述。二、研究掌握V型滤池结构、工作原理、工艺特点 滤池是水厂净水工艺中的重要环节，而滤池过滤能力的再生，是滤池稳定高效运行的关键。若采用较好的反冲洗技术，使滤池经常处于最优条件下工作，不仅可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。而V型滤池过滤能力的再生，就采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗这一技术。因此滤池的过滤周期比单纯水冲洗的滤池延长了75%左右，截污水量可提高118%，而反冲洗水的耗量比单纯水冲洗的滤池可减少40%以上。滤池在气冲洗时，由于用鼓风机将空气压入滤层，因而从以下几方面改善了滤池的过滤性能：
①压缩空气的加入增大了滤料表面的剪力，从而使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落，从而提高了反冲洗效果。
②气泡在滤层中运动产生混合后，可使滤料的颗粒不断涡旋扩散，促进了滤层颗粒循环混合，由此得到一个级配较均匀的混合滤层，其孔隙率高于级配滤料的分级滤层，改善了过滤性能，从而提高了滤层的截污能力。
③压缩空气的加入，气泡在颗粒滤料中爆破，使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥，加强了水冲清污的效能。 ④气泡在滤层中的运动，减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力，使水冲洗强度大大降低，从而节省冲洗的能耗。 综上所述，气、水反冲洗时，由于气泡的激烈遄动作用，大大加强了污物剥落能力及截污能力。在滤池实际反冲洗时，我们观察到：当反冲时间约5分钟时的滤层污物剥落高达95%以上，因此V型滤池的反冲洗效果是肯定的。此外反冲洗时，原水通过与反冲洗排水槽相对的两个V型槽底部的小孔进入滤池，它扫洗滤层的表面，并把滤层反冲上来的污物、杂质推向排水槽，同时扫洗了水平速度等于零的一些地方，在这些地方漂起来的砂又重新沉淀下来。此外滤池的表面扫洗，还加快了反冲水的漂洗速度，用原水养活了反冲洗滤后水用量及电能，也节约了冲洗水量。养活冲洗水量是原水表面清扫的一个特别优点，事实上，它还起到了在一个滤池反冲洗时防止其它滤池在最大输出负荷下运行的作用。
三、施工安装的做法 滤池施工安装的好坏直接关系到滤池竣工投产后能否满足工艺设计要求而正常运行。V型滤池对施工安装的要求更是有严格的规定：滤板的水平误差不得大于±2毫米；各滤池间的水平误差不得大于±5毫米；梁中心和锚固筋之间距离误差为±2毫米；板尺寸制作误差为±2毫米；它要求中央排水渠堰顶的水平度误差不能大于±2毫米；滤池所有内边尺寸都要求严格控制。因此，要保证滤池的施工安装质量要求，除对全池土建施工的严格管理控制外，最关键还得严格控制滤板滤梁的制作及安装，只有滤板、滤梁平整了，滤头实质上也就平整了。而滤板和滤梁我们往往都制成预制件。在预制场，我们用钢模具、钢筋和砼精心制作滤板、滤梁，保证单件滤板、滤梁的水平度和滤板厚度，并对其进行养护，把好质量第一关。要使整池滤板面水平度高，关键在滤梁的安装上。我们将安装滤梁用的预埋铁件准确平整地预埋在池底上，然后在这块预埋铁件上焊一条DN100钢短管，又在预制好的滤梁下方的预埋铁件上焊一条DN80钢管，将DN80钢管套入DN100钢管中，用水准仪校水平，水平调准后，再将管焊牢成一整体。然后用DN200管作模，将水泥砂浆灌入模中，使在DN100、DN80管的外面形成一层保护膜防止钢管支承生锈，同时又加强了它的支承强度。在滤梁安装好的基础上，又用水准仪严格控制滤板的水平度安装。真正做到了全池滤板面水平误差不超过±5毫米。我们采用电力部华东勘测设计研究院研制生产的905接缝专用密封胶（按水泥:砂:905胶=1:1:0.5比例配制成905砂浆）对滤板之间及滤板与池壁之间的缝隙进行了密封。保证了不漏水不漏气的密封性能，从而也保证了气、水反冲洗的成功。四、生产运行的自动控制
对V型滤池过滤和再生的自动控制是滤池正常生产运行的保障。我们采用了可编程序控制器和工业电脑（PLC+IPC）组成的实时多任务集散型控制系统，对滤池的过滤和反冲洗实行控制。 1、过滤控制
我们在滤池的相应部位安装了水位传感仪、水头损失传感器。滤池的过滤就是通过它们测出滤池的水位和水头损失，将水位值及滤后水阀门的开启度送入每一个PLC柜中安装的一块专用模块，调整模块就可以调整阀门的开启度，使滤池达到进出水平衡，从而实现恒水位、恒滤速的自动过滤。 2、反冲洗控制
一组滤池的反冲洗由一台公用的PLC来控制。当过滤达到过滤周期或滤池压差（水头）设定值时，滤池提出反冲洗请求，PLC根据滤池的优先秩序，组成一个请求反冲洗队列。一旦响应某格滤池的请求，PLC实施反冲洗的整个过程，在一组滤板中，不允许两个滤池同时进行反冲洗，当一只滤池正在反冲洗时，其它滤池请求反冲洗的信号则存入公用的PLC中，然后再按存储秩序，对滤池依次进行反冲洗。当滤池反冲洗时，公用PLC的控制过程是：①关闭待滤水进水阀，当滤池水位下降到洗砂排水槽顶时，关闭滤后水控制阀，打开反冲洗排水阀；②启动鼓风机，5秒钟后，打开滤池反冲洗气阀，对滤池进行1分钟气预冲；③打开反冲洗水阀，启动反冲洗水泵，进行7分钟的气水同时反冲洗；④关闭反冲洗气阀，5秒钟后，停鼓风机，打开空气隔膜阀排气，进行5分钟清水反冲漂洗后，停反冲水泵。5秒钟后，关闭水反冲洗阀，然后关闭反冲洗排水阀，打开待滤水进水阀，滤池恢复过滤。整个反冲洗过程历时约25分钟。
另外，PLC还能控制滤池的开启个数，它根据滤池进水流量确定滤池的开启个数，按先停先开，先开先停的原则确定某格滤池的开、停。五、V型滤池主要设备器材的选用 专用仪表和气动阀门的选择，是对V型滤池实现全自动控制的关键。V型滤池正常运行的反冲洗水阀、气阀；清水阀、排污阀，我们都采用了气动蝶阀。这些阀门各自来水公司可以根据自身的实际情况决定采用国产的或采用进口的，但一定要选择质量好的。目前国内有的生产厂家的质量达到了世界先进水平，并不比进口阀门差，物美价廉，值得试用。我们认为待滤水进水阀采用枕式气动橡胶阀比较好，制作简单，动作可靠。其它与之配套的设备：鼓风机、空压机、水泵等用国产的就可以满足要求，没有必要进口。 综上所述，我们认为V型滤池的先进之处，就在于采用了均质滤料和先进的气、水反冲洗兼表面扫洗技术。这一技术除在新建净水厂应用外，我们还可以把这一技术推广到旧厂改造中去，依靠科学进步，采用新的科学技术，进行技术改造，充分发挥其最大的潜力，可在短时间内使产水量大幅增长，是实现供水行业“提高供水水质，提高供水安全可靠性，降低药耗、降低能耗、降低漏耗。”较好途径。其主要特点是：采用粒径相对较粗的石英砂均质滤料及较厚滤层的截污、纳污能力，并延长滤池工作周期；气水反冲洗加表面扫洗，滤层不膨胀或微膨胀；其配水系统为长柄滤头配水系统；运行实现“公用冲洗PLC+各滤池PLC”的自动控制模式。主要设计参数如下：平面尺寸为12 m×7 m；设计滤速为8.04 m/h；滤头密度为54 个/m2；滤料层厚1.2 m。V型滤池在自动模式下运行时，PLC通过控制滤后水出水闸门的开度来控制滤池恒液位，当符合下列条件之一时开始反冲洗：滤池运行时间达到设定值；过滤水头损失达到设定值；来自于控制台现场PLC—XBT键盘或中控室监控计算机的冲洗命令。 V型滤池反冲洗方式较具特色，冲洗分三个过程：①气预擦洗［一台鼓风机，送气1 min，q气＝22.5 m3/(m2·h)］；②气水混合冲洗［两台鼓风机，一台冲洗水泵，冲洗6 min，q气＝55 m3/(m2·h)，q水=7.5 m3/(m2·h)］；③水漂洗［两台冲洗水泵，冲洗6 min，q水＝15 m3/(m2·h)］；始终的横向表面扫洗强度q水＝5.2 m3/(m2·h)左右。
在运行管理中发现：滤池进水V型槽横向表面扫洗孔的标高过低，表面扫洗强度略低，导致横向扫洗效果欠佳，泡沫浮渣漂浮滞留；滤头有堵塞现象，清理极为不便；滤池调节故障经常出现，采取的主要对策是经常定期清洗水位计及滤层水头损失计，保持灵敏度，适当控制滤池进水稳定性，滤池维护管理工作量较大。 另外，在生产中考察了低浊期(原水浊度＜20 NTU)的V型滤池直接过滤性能及聚合铝投加量对直接过滤的影响。结果表明，合理控制PAC投加量会产生如下效应：①使过滤水头损失增长减缓，水头损失随时间变化曲线近似直线，可有效防止滤层过早堵塞；②增加絮体在滤层内的穿透深度，充分发挥V型滤池的均质滤料、深滤床的截污纳污优势。