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砂缸和硅藻土过滤机理比较

作者:陈苏,苏州市建筑设计研究院有限公司

 

  21世纪以来中国经济飞速发展,为满足民众不断提高的物质与精神需求,大量游泳池、水上游乐园等健身娱乐设施纷纷建成,与此同时,国家大力推行节能减排政策,有必要对游泳池水处理系统设备关键部分做一番深入的剖析与研究,以便获得优化的游泳池水处理设计方案。

  游泳池水处理系统一般由循环、过滤、消毒等设备及相应管道组成。过滤设备是游泳池水质处理系统中最关键的部分,所有其他的水处理步骤,包括消毒和水质平衡等,都是过滤净化的后续工艺,都必须以良好的过滤效果作为基础才能发挥作用。同时过滤设备更是游泳池水质处理系统中可以产生节能减排效果的理想部位。我国游泳池行业通常采用的过滤工艺包括:石英砂过滤和硅藻土过滤。

 

 

1.过滤技术机理比较

1.1石英砂过滤

 

  在压力罐体内铺设石英砂层,滤料粒径为0.4~0.8mm。当需要过滤的水通过滤层时,水中含有的悬浮物质流过滤料的间隙,受到吸附和机械阻塞作用,首先较大颗粒悬浮物被滤料表层截流,同时这些被截流的悬浮物之间发生重叠和架桥作用,逐步缩小滤料间隙并在滤料层形成薄膜,薄膜可截流更细密的悬浮颗粒,继续发挥更精密的过滤作用,通过这样的反复过滤达到净化水质的作用。

 

 

  砂过滤速度通常采用20~30m3/(m2·h),过滤精度为15~20μm,通过降低滤速到<25m3/(m2·h),絮凝剂的使用最高可达到7~10μm的过滤。出水浊度为0.5NTU。石英砂过滤器通过定期反冲洗排除积聚在滤砂层内的污物,反冲洗强度为12~15L/(s·m2)。石英砂过滤器反冲时间比较长、用水量大,实践证明,每次反冲洗的时间需要10min才能达到比较好的反洗效果,原因是池水中的污染物黏附在砂粒表面,反冲时需要靠砂粒之间的摩擦才能将污物去除,这个过程需要一定的时间。这种过滤方式已有近百年的历史,优点是技术成熟、使用方便、管理简单。主要的缺点包括:由于滤料中间的空隙较大,过滤精度一般,必须靠降低滤速和添加混凝剂来提高过滤精度,随之带来的问题是设备体积加大,机房面积加大,反冲洗排水量也越来越大,运行费用提高。混凝剂的作用受投加浓度、水温、pH和反应时间的影响,需要较丰富的管理经验才能保证混凝剂的效果。

 

LASWIM(威浪仕)大型侧出石英砂过滤器

 

1.2硅藻土过滤

  硅藻土过滤器是一种广泛应用于饮料、酿造、医药和游泳池的水处理工艺。利用硅藻土滤料多孔的自然特性,作为水处理过滤介质,具有拦截、吸附、中和等多种作用,不仅能去除水中的浊度,亦能去除水中的有机物、氨氮、孢子和细菌等。硅藻土过滤器滤速应介于5~10m3/(m2·h)。过滤精度为1~2μm,出水浊度可达0.05NTU,隐孢子虫去除率达99.996%。每平方米滤元涂硅藻土滤料应达到1~1.5kg才能确保涂层均匀。硅藻土滤料滤膜厚度为1~2mm。过滤主要发生在滤膜表面,所以,必须通过再生滤料来提高滤料硅藻土利用率,滤料再生频率应≥1次/d。当滤膜阻力升高0.7MPa,应更换滤料。

 

 

  常规硅藻土的过滤步骤为预涂膜、过滤、反冲洗,这三个过程构成硅藻土过滤的一个周期。当过滤水头损失达到设计值时,停止过滤,进行反冲,此时,滤膜仅表面含有大量杂质,而内部的硅藻土未被利用,被排出的滤饼中,杂质含量很少,主要以硅藻土为主。为了充分利用硅藻土,人们设计了可再生硅藻土过滤器,可对硅藻土进行再生。在实际使用过程中的操作方法是:每天停泵1次,此时,滤布上的硅藻土滤饼在重力作用下自动落到过滤罐底部,然后再开启水泵,进行预涂膜。通过上述过程原来附在滤膜表面的杂质会混合到滤膜中间,而滤膜表面再次具备过滤截污的功能。使用经验表明,每次再生后,进水水头都有所增加,这是由于滤饼中的杂质含量增加造成的。经过多次滤料再生,当滤膜阻力过高时,就不能重复使用了,需要反冲洗。滤饼重复使用次数与池水人员负荷有关,正常情况下,可再生使用15次,也即反冲洗周期为15d。

 

LASWIM(威浪仕)全智能节能再生硅藻土过滤器

 

  硅藻土过滤有以下特点:精度高,能滤除1~2mm的微生物及原生动物虫、贾孢子虫、细菌等,可滤除产生三卤甲烷的前质,降低THMs的浓度。硅藻土在滤元表面直接形成细密的滤膜,具备绝对过滤器的特性(石英砂过滤需要反复过滤才能形成滤膜),能保证游泳池满负荷运行时的水质且不再需要给池水中添加其他的化学药物。排水量小,运行费用较低,占用面积及空间、重量更小。硅藻土过滤器需要每天再生滤料操作繁琐,应配置全自动系统,同时需要定期更换滤料。硅藻土过滤器的造价也高于传统的石英砂。

 

 

  二十七年的专业积累和创新,让LASWIM(威浪仕)品牌拥有强大的研发与制造世界级水平的全套泳池和水疗设备的能力,能够为用户提供一站式的系统解决方案;且所有的产品在研发之初,既关注到产品本身的性能,又考虑到产品与相关设备之间工作匹配性,进而充分保证整个系统的效率与效果最大化。

 

 

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