普通快滤池与V型滤池的性能比较

第 1 卷 第5 期 2( 7 年 12 月 ) X

供 水技 术

W AI ，R T E C H N O L () G Y E

Vol . I No . 5

D e e _2 (X)7

技术总结

普通快滤池与 V 型滤池 的性能比较

陈宇畅， 唐三连2， 邵林广2， 李俊良 ， ，

( 1. 中山中法供水有限奋司，广东 中山 5 84 6 2. 武汉科技大学 城市建设学院， 2 7 ; 湖北 武汉 430070) 摘 要: 对普通快滤池和 V 型滤池在过滤效果、 反冲洗、 池表面负荷等方面的优缺点做了较 详细的阐述， 分析了V 型滤池在性能上优于普通快滤池的原因。提出 待滤水浊度和温度是影响滤 池过滤效果的主要因素; 型滤池对浊度的去除效果优于普通快滤池;将快滤池的水反冲洗改为气 V 水反冲洗是节能降耗的重要措施;快滤池在超表面负 荷的情况下仍能稳定运行， 但必须对其处理极

限进行研究。

关键词: 快滤池; V 型滤池; 性能比较 中图分类号: TU991. 24 文献标志码: B

文章编号: 1673 一 9353(20 7)05 一 0 0041 一 03

诚t h V 一 lt e r i f

P e r f r r 以 n Ce Co m P 8 n S0 l o f C0 l Ve n t o l a o a i l

Chen yuchangl ， T ng sa lianZ， Shao LinguangZ h n

( 1. Z o嗒 han sin 子陀佑 e r su ) l C . 几 ， on召 5284o3 ， ina ;2. I titu e o h o ， 入乳t l P y O 己 Z 孑 h shan h C s n t f

价乙 C o tr t动 ， an O u c n 仇han U 俪r it o s i n an T c n logy ， 乞 an 430070 ， ina ) n s y f c cc d e h o e 环入 h C Abs ract : Advantages and disadvantages of f ltr ion ef cts ， c kwash and sur ce load of cont i a t e f ba a f ventional r pid f lter and V一 wer comPa d ， e r ason that V一lter was super or to conventiona a i i f lter e e r h t e i f i l rapld f lter was ana yzed. It is noticed that t t idity and temper tur o wa er to be f lter d ar the main i l uh a e f t i e e a s l f ctor inf uencing ef ciency o f lt tion. It is a impor a t step f r ene哪 a d water saving to change i f f i r a n tn o n sing e water ba kwash into combined a r and wa er backwash. R叩id f lter can still be in stable oPera ion l c i t i t even if incoming f ow exceeds f lt r ’desi罗ed sur ce load， f lter ’ma imum tr atment load should l i e s a f but i s x e be f r her investigat d. ut e Ke wor s : conve tiona r pid f lter ; V一lter ; per r ance compa son y d n l a i i f o f m i r

在常规水处理过程中， 滤池形式比较多， 其中以 石英砂作为滤料的普通快滤池使用最久， 并在此基 础上从不同的工艺角度发展了其他形式的快滤池。

各种形式滤池过滤的基本原理一样， 基本过程也相

效过滤面积为3 . 5 m2。 5 北系统中滤池为v 型滤

池， o 组， 有效过 积1 0 扩。 分为r 单池 滤面 0

1 性能比较

1. 1 过滤效果比较

同， 是过滤 洗交替进行t’ 笔者以中山 某 都 与冲 〕 。 市

水厂为例， 在过滤效果等方面对 V 型滤池和普通快 滤池做了比较， 以期为水厂的设计和改造提供参考。

该水厂始建于 198 年， 6 由南北两套水处理系统组 成。南系统中滤池为普通快滤池， 4 组， 共2 单池有

图1 为2《 年1一n 月两套滤池的 X 巧 过滤效果。 可 以看出， 南北系统滤后水浊度均随待滤水浊度变化而

波动， 但月平均值小于0. 3 NTU， 符合水质要求。 待滤水浊度是影响滤池过滤效果的决定性因素 之一。从这个层面上考虑， 型滤池效果优于普通 V

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第1卷

第5 期

供

水

技

术

2( 7 年 12 月 ) X

快滤池。

1. 3

表面负荷比较

水温也是影响滤池过滤效果的重要因素。1一3 月水温较低， 在待滤水浊度相对较低的情况下， 南北 系统滤后水浊度却相对较高。在5一9 月水温较高

的情况下， 则相反。

0

滤池表面负荷为产水量与池表面积的比值， 主 要表现为单位表面积滤池 的产水能力。表 1 为 2006 年两套滤池单月日 平均产水量， 月平均表面负

荷见图2 。 表， 200 年两套滤池单月日 6 平均产水t

T曲. I

月份 - 普通

莽 之 、 侧 赵 关 煞 鞭

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快滤池 V 型滤池

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月份

一 普通快滤池

， V 型滤池

图 1 普通快滤池和 V型滤池的过滤效果

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其他因素如原水中有机物含量等杂质浓度的 变化也会对滤池运行产生影响。在 1一3 月枯水期， 其水源西江中的杂质浓度相对较高， 在雨水丰沛季 节则被稀释。水厂采取了前加氯的措施控制水中有 机物等对水处理系统的影响。

1. 2 反冲洗比较 两套滤池过滤周期均为 4 h ， 8 南系统采用水反

1

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月份

图2 两套滤池 200 年的月平均表面负荷 6

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曰te拍 in Z( 拓 X

冲洗， 强度为 14 m3 ( mZ h) ， / 时间为6 一 min。 lo

北系统采用气水反冲洗， 滤池水头损失达到 1. Z m 时自动开启反冲洗设备进行反冲洗。冲洗步骤为气 冲Z min ， 气加水 6 min ， 6 min ， 漂洗 排水 l min。其

普通 池 计表面 快滤 设 负荷为13 .9 m / 扩， 3 5 ， 最

高设计负荷可达 1 0. 7 m3 扩。从表 1 和图2 可 6 4 /

以看出， 200 年的实际运行中， 在 6 只有 1 月和 3 月

中 气反冲 洗强度为1 一 m3 耐 h) ， 3 1 / 7 ( 水反冲洗 强度为3 一 m，(mZ h) 。 4 /

北系统反冲

洗时， 滤料微膨胀 ， 滤池深度相对较

浅( 1. Z m) ， 而南系统为Z m。南系统每次反冲洗耗

水量 09 .3 扩， 远大于 统的 次反冲 为2 0 4 远 北系 每 洗 水量60 m，从每千吨水耗水量来看， 0 ; 南系统为 5.5 时， 北系 3 而 统仅为2. 1 厅。 4 南系统滤池的 每

千吨水反冲洗电耗为 0. 5 kw 6

0 . 27 kw h。

供水低峰期， 滤池负荷低于设计值， 其余时间均高于 设计值， 在供水高峰期7 月和9 月， 甚至已 经超过最 高设计负荷。V 型滤池设计处理表面负荷为 1 0 4 m， 最高设计表面负荷为Z m， / mZ， o / 扩。 但最高的 表面负荷仅为13 . 6 m， ， 3 / 扩 低于其设计处理能力。 综合图 1 与图2 可以看出， 影响滤池出水水质才

的主要因素为待滤水浊度和水温而非水处理规模。 南系统在超负荷运行的情况下出水仍能达标， 说明 快滤池过滤效果好且稳定， 耐冲击负荷能力强， 可适 合各种规模的水厂;北系统实际运行在设计负荷以 下， 处理效果好。 从目 前的实际情况来看， 南系统超负荷运行情 况严重， 而北系统处于比较理想的状态， 还有较大的 挖潜空间。可采取一定的措施对南北系统的处理水 量进行合理的调整， 同时应对快滤池处理极限进行 研究， 以保证处理水水质。

h， 北系统仅为

与普通快滤池相比， 型滤池除节省能耗外， V 气、 水反冲洗再加上始终存在的横向表面扫洗， 冲洗 效果更好。V 型滤池还可根据水头损失自 动进行反 冲洗， 这就增加了供水安全性。因此， 可根据实际情 况， 将南系统的反冲洗改为气水反冲洗， 国内也有大 量的相关实例可借鉴。

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2007 年 12 月

陈宇畅， 等:普通快滤池与V 型滤池的性能比较

第1 卷

第5 期

2 其他方面的比较

普通快滤池管配件及阀门较多， 操作较 V 型滤 池复杂。V 型滤池增加了供气设备， 提高了基建投 资， 增加了维修工作量。 型滤池池型结构相对复 V 杂得多， 尤其是配水配气系统精度要求高， 新建时增 加施工难度;单池面积平均比普通滤池单池面积大， 但因中间的排水槽占了很大一部分面积而并未充分 利用， 导致实际过滤面积比单池面积小。V 型滤池 运行自 动化程度较高， 管理方便。

乃 结论

重要措施， 也是提高水厂自动化水平的重要途径。 ③ 快滤池在超表面负荷的情况下运行仍比较 稳定， 且出水浊度满足标准要求， 为水厂的挖潜增效

提供了参考 ， 但必须对其处理极限进行研究。

参考文献 :

r s e s e L

1 1

， . . J

严煦世. 给水工程( 第四版) 厂 . 北京: 中国建筑工业 M〕

出版社， 9 . 199

r s e s e L

2

气 s e s e J

安明. 滤池气 一 水反冲洗技术的节水、 节能效益研究

[J] . 工业水处理， 6 (7) :9

1 一 200 93.

作者简介:邵林广( 195 一 ) ， 男， 江苏靖江人， 2

教授 ， 硕士生导师。 电话 :027 一 68893480 E一 二 o J 乌@263. net mai】 sha 收稿 日期 :2( 7 一 一 ) X 0 9 1 1

① 待滤水浊度和水温是影响滤池过滤效果的 最重要因素， 型滤池对浊度的去除效果优于普通 V

快滤池。

② 气水反冲洗可节约大量的自 用水及电耗。 将快滤池的水反冲洗改为气水反冲洗是节能降耗的

一卜 翻州 斗 ~ . 叫卜二 卜. 州卜. 州卜”州卜. 叫卜一诵 州卜. 一 . + 一. 卜

”日~ . 一卜. 一卜一 叫卜. w 卜” . e 州卜“ 叫卜. 一 ’ 十.. 州卜” 州卜“一 . 讨 ~ “ 卜 州卜 州卜” 州卜” 十 一州 一 卜“ 州卜- 一卜 ， 州卜. 州卜” 卜 ”州 州卜. 州卜 州卜”州卜. 一 . 刊卜“ ~ 卜. 卜 州卜 一 ” 卜 . 一 . 刊卜. 十 一 卜

( 上接第4 页) 0 是由于存在一定数量的颗粒物， 因此解吸下来的细 菌仍然很多， 如果能将颗粒物的数量减少， 那么“ 潜 藏” 的细菌数量 自 然就会减少。 通过以上分析得知， 大粒径的颗粒物对 HPC 的 测定结果影响最大， 因此控制大粒径的颗粒物是降 低水中细菌数量的首要任务， 同时控制颗粒物数量 也是保证出厂水微生物学安全的必要手段。 3 结论 ① 不同超声时间和超声温度下细菌解吸试验

参考文献 : [ 1] Ridgw H F， ay olson B H. Sca ni嗯 electr n micr scope n o o

evidence f r ba ter a cof niza ion o a dr nking w er diso c il o t f i t a tr bution system〔] . Appl Envir n Micr biol ， i J o o 1981， 41 ( 1) :274 一 287.

[ 2〕 反Cheva ier M W， l Evans T M， i er R J. Ef ct o t r Seid e f uf bidity on ch o nation ef ciency and ba ter a Persistence l r i i f c il in dr nking wa er 仁] . Appl Envir n M o biol ， 42 i t J o icr 1981， ( 1) : 159 一 167.

[3〕 Ca per A K， Cheva ier MW， adaw s c ， al. Em e L l Br o ay et

va ua on O pr edures t desot bact r a f m g anula l t i f o c o h ei r o r r

的对比结果表明， 超声时间为 1 mi 时 HPc 测定 0 n

值最大。

ci t a t va ed cat on[J ] . Jou a of M o bio og ca M h n r l icr f i l ethods，

1985 ， ) : 187 一 (3 198.

② 水中 悬浮颗粒物上吸附大量细菌， 对HPc

计数有很大影响， 解吸后的细菌检出量远远大于直

【 鲁巍， 4〕 王云， 张晓健. BAR 反应器中生物膜的分离及

定量[J] . 中国 水排水，0 5， 给 20 21(2) :91 一 94.

〔 张慧娟， 5〕 米杰. 超声波作用与液体介质温度的关系研究

接测定值， 是后者的 1 一 倍; 大粒径颗粒物对 6 5 4 HPC值影响更大， 种水样单个颗粒物解吸细菌量 5

对比为进厂水 > 澄清池出水 > 煤砂滤后水 > 炭滤后

〔 科 情报 发与 济， b ， 6 :1 一4 . . l J 技 开 经 2以 1 ) 4 1 5(1 2 3

【 ] 6 高永慧， 耿小巫. 超声波清洗液温度变化规律的研究

水 > 出厂水

。

〔 . 承 石 高等 科 校 报， 万7 3) :3 一 . ] J 德 油 专 学 学 2以 ， 9 4 ( 2

仁 7] 郭平生， 韩光泽， 张妮， 超声波场强化解吸速率的 等.

③ 标准方法测定出厂水的HPc 值为 10 0

CFU/ mL， 已达到USEP 的饮用水标准， A 但是细菌解 吸后 HPC 结果为 3 5 0 CFU mL， 0 / 远远超出标准。 改进后的测定方法表明， 控制颗粒物数量是控制饮

用水微生物学风险的有效方式。

【 ] 8

机理及协同分析「 . 高校化学工程学报， 拓， ] J 2以 2 0

( 2 ) :3( 一 ) X 305.

李爽， 张晓健. 给水管壁生物膜的生长发育及其影响

因素[J] . 中国 给水排水， 3， 13) :49 一 20 19( 0 52.

收稿 日期 :2007 一 一1 0 1 7

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第 1 卷 第5 期 2( 7 年 12 月 ) X

供 水技 术

W AI ，R T E C H N O L () G Y E

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D e e _2 (X)7

技术总结

普通快滤池与 V 型滤池 的性能比较

陈宇畅， 唐三连2， 邵林广2， 李俊良 ， ，

( 1. 中山中法供水有限奋司，广东 中山 5 84 6 2. 武汉科技大学 城市建设学院， 2 7 ; 湖北 武汉 430070) 摘 要: 对普通快滤池和 V 型滤池在过滤效果、 反冲洗、 池表面负荷等方面的优缺点做了较 详细的阐述， 分析了V 型滤池在性能上优于普通快滤池的原因。提出 待滤水浊度和温度是影响滤 池过滤效果的主要因素; 型滤池对浊度的去除效果优于普通快滤池;将快滤池的水反冲洗改为气 V 水反冲洗是节能降耗的重要措施;快滤池在超表面负 荷的情况下仍能稳定运行， 但必须对其处理极

限进行研究。

关键词: 快滤池; V 型滤池; 性能比较 中图分类号: TU991. 24 文献标志码: B

文章编号: 1673 一 9353(20 7)05 一 0 0041 一 03

诚t h V 一 lt e r i f

P e r f r r 以 n Ce Co m P 8 n S0 l o f C0 l Ve n t o l a o a i l

Chen yuchangl ， T ng sa lianZ， Shao LinguangZ h n

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在常规水处理过程中， 滤池形式比较多， 其中以 石英砂作为滤料的普通快滤池使用最久， 并在此基 础上从不同的工艺角度发展了其他形式的快滤池。

各种形式滤池过滤的基本原理一样， 基本过程也相

效过滤面积为3 . 5 m2。 5 北系统中滤池为v 型滤

池， o 组， 有效过 积1 0 扩。 分为r 单池 滤面 0

1 性能比较

1. 1 过滤效果比较

同， 是过滤 洗交替进行t’ 笔者以中山 某 都 与冲 〕 。 市

水厂为例， 在过滤效果等方面对 V 型滤池和普通快 滤池做了比较， 以期为水厂的设计和改造提供参考。

该水厂始建于 198 年， 6 由南北两套水处理系统组 成。南系统中滤池为普通快滤池， 4 组， 共2 单池有

图1 为2《 年1一n 月两套滤池的 X 巧 过滤效果。 可 以看出， 南北系统滤后水浊度均随待滤水浊度变化而

波动， 但月平均值小于0. 3 NTU， 符合水质要求。 待滤水浊度是影响滤池过滤效果的决定性因素 之一。从这个层面上考虑， 型滤池效果优于普通 V

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第5 期

供

水

技

术

2( 7 年 12 月 ) X

快滤池。

1. 3

表面负荷比较

水温也是影响滤池过滤效果的重要因素。1一3 月水温较低， 在待滤水浊度相对较低的情况下， 南北 系统滤后水浊度却相对较高。在5一9 月水温较高

的情况下， 则相反。

0

滤池表面负荷为产水量与池表面积的比值， 主 要表现为单位表面积滤池 的产水能力。表 1 为 2006 年两套滤池单月日 平均产水量， 月平均表面负

荷见图2 。 表， 200 年两套滤池单月日 6 平均产水t

T曲. I

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月份

一 普通快滤池

， V 型滤池

图 1 普通快滤池和 V型滤池的过滤效果

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其他因素如原水中有机物含量等杂质浓度的 变化也会对滤池运行产生影响。在 1一3 月枯水期， 其水源西江中的杂质浓度相对较高， 在雨水丰沛季 节则被稀释。水厂采取了前加氯的措施控制水中有 机物等对水处理系统的影响。

1. 2 反冲洗比较 两套滤池过滤周期均为 4 h ， 8 南系统采用水反

1

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图2 两套滤池 200 年的月平均表面负荷 6

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冲洗， 强度为 14 m3 ( mZ h) ， / 时间为6 一 min。 lo

北系统采用气水反冲洗， 滤池水头损失达到 1. Z m 时自动开启反冲洗设备进行反冲洗。冲洗步骤为气 冲Z min ， 气加水 6 min ， 6 min ， 漂洗 排水 l min。其

普通 池 计表面 快滤 设 负荷为13 .9 m / 扩， 3 5 ， 最

高设计负荷可达 1 0. 7 m3 扩。从表 1 和图2 可 6 4 /

以看出， 200 年的实际运行中， 在 6 只有 1 月和 3 月

中 气反冲 洗强度为1 一 m3 耐 h) ， 3 1 / 7 ( 水反冲洗 强度为3 一 m，(mZ h) 。 4 /

北系统反冲

洗时， 滤料微膨胀 ， 滤池深度相对较

浅( 1. Z m) ， 而南系统为Z m。南系统每次反冲洗耗

水量 09 .3 扩， 远大于 统的 次反冲 为2 0 4 远 北系 每 洗 水量60 m，从每千吨水耗水量来看， 0 ; 南系统为 5.5 时， 北系 3 而 统仅为2. 1 厅。 4 南系统滤池的 每

千吨水反冲洗电耗为 0. 5 kw 6

0 . 27 kw h。

供水低峰期， 滤池负荷低于设计值， 其余时间均高于 设计值， 在供水高峰期7 月和9 月， 甚至已 经超过最 高设计负荷。V 型滤池设计处理表面负荷为 1 0 4 m， 最高设计表面负荷为Z m， / mZ， o / 扩。 但最高的 表面负荷仅为13 . 6 m， ， 3 / 扩 低于其设计处理能力。 综合图 1 与图2 可以看出， 影响滤池出水水质才

的主要因素为待滤水浊度和水温而非水处理规模。 南系统在超负荷运行的情况下出水仍能达标， 说明 快滤池过滤效果好且稳定， 耐冲击负荷能力强， 可适 合各种规模的水厂;北系统实际运行在设计负荷以 下， 处理效果好。 从目 前的实际情况来看， 南系统超负荷运行情 况严重， 而北系统处于比较理想的状态， 还有较大的 挖潜空间。可采取一定的措施对南北系统的处理水 量进行合理的调整， 同时应对快滤池处理极限进行 研究， 以保证处理水水质。

h， 北系统仅为

与普通快滤池相比， 型滤池除节省能耗外， V 气、 水反冲洗再加上始终存在的横向表面扫洗， 冲洗 效果更好。V 型滤池还可根据水头损失自 动进行反 冲洗， 这就增加了供水安全性。因此， 可根据实际情 况， 将南系统的反冲洗改为气水反冲洗， 国内也有大 量的相关实例可借鉴。

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2007 年 12 月

陈宇畅， 等:普通快滤池与V 型滤池的性能比较

第1 卷

第5 期

2 其他方面的比较

普通快滤池管配件及阀门较多， 操作较 V 型滤 池复杂。V 型滤池增加了供气设备， 提高了基建投 资， 增加了维修工作量。 型滤池池型结构相对复 V 杂得多， 尤其是配水配气系统精度要求高， 新建时增 加施工难度;单池面积平均比普通滤池单池面积大， 但因中间的排水槽占了很大一部分面积而并未充分 利用， 导致实际过滤面积比单池面积小。V 型滤池 运行自 动化程度较高， 管理方便。

乃 结论

重要措施， 也是提高水厂自动化水平的重要途径。 ③ 快滤池在超表面负荷的情况下运行仍比较 稳定， 且出水浊度满足标准要求， 为水厂的挖潜增效

提供了参考 ， 但必须对其处理极限进行研究。

参考文献 :

r s e s e L

1 1

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严煦世. 给水工程( 第四版) 厂 . 北京: 中国建筑工业 M〕

出版社， 9 . 199

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气 s e s e J

安明. 滤池气 一 水反冲洗技术的节水、 节能效益研究

[J] . 工业水处理， 6 (7) :9

1 一 200 93.

作者简介:邵林广( 195 一 ) ， 男， 江苏靖江人， 2

教授 ， 硕士生导师。 电话 :027 一 68893480 E一 二 o J 乌@263. net mai】 sha 收稿 日期 :2( 7 一 一 ) X 0 9 1 1

① 待滤水浊度和水温是影响滤池过滤效果的 最重要因素， 型滤池对浊度的去除效果优于普通 V

快滤池。

② 气水反冲洗可节约大量的自 用水及电耗。 将快滤池的水反冲洗改为气水反冲洗是节能降耗的

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( 上接第4 页) 0 是由于存在一定数量的颗粒物， 因此解吸下来的细 菌仍然很多， 如果能将颗粒物的数量减少， 那么“ 潜 藏” 的细菌数量 自 然就会减少。 通过以上分析得知， 大粒径的颗粒物对 HPC 的 测定结果影响最大， 因此控制大粒径的颗粒物是降 低水中细菌数量的首要任务， 同时控制颗粒物数量 也是保证出厂水微生物学安全的必要手段。 3 结论 ① 不同超声时间和超声温度下细菌解吸试验

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va ua on O pr edures t desot bact r a f m g anula l t i f o c o h ei r o r r

的对比结果表明， 超声时间为 1 mi 时 HPc 测定 0 n

值最大。

ci t a t va ed cat on[J ] . Jou a of M o bio og ca M h n r l icr f i l ethods，

1985 ， ) : 187 一 (3 198.

② 水中 悬浮颗粒物上吸附大量细菌， 对HPc

计数有很大影响， 解吸后的细菌检出量远远大于直

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定量[J] . 中国 水排水，0 5， 给 20 21(2) :91 一 94.

〔 张慧娟， 5〕 米杰. 超声波作用与液体介质温度的关系研究

接测定值， 是后者的 1 一 倍; 大粒径颗粒物对 6 5 4 HPC值影响更大， 种水样单个颗粒物解吸细菌量 5

对比为进厂水 > 澄清池出水 > 煤砂滤后水 > 炭滤后

〔 科 情报 发与 济， b ， 6 :1 一4 . . l J 技 开 经 2以 1 ) 4 1 5(1 2 3

【 ] 6 高永慧， 耿小巫. 超声波清洗液温度变化规律的研究

水 > 出厂水

。

〔 . 承 石 高等 科 校 报， 万7 3) :3 一 . ] J 德 油 专 学 学 2以 ， 9 4 ( 2

仁 7] 郭平生， 韩光泽， 张妮， 超声波场强化解吸速率的 等.

③ 标准方法测定出厂水的HPc 值为 10 0

CFU/ mL， 已达到USEP 的饮用水标准， A 但是细菌解 吸后 HPC 结果为 3 5 0 CFU mL， 0 / 远远超出标准。 改进后的测定方法表明， 控制颗粒物数量是控制饮

用水微生物学风险的有效方式。

【 ] 8

机理及协同分析「 . 高校化学工程学报， 拓， ] J 2以 2 0

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收稿 日期 :2007 一 一1 0 1 7

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