01摘要

结合天达公司水厂一期改造工程，对一种新型、高效过滤技术———DA过滤技术(D型滤池)在虹吸滤池技改中的应用进行介绍。并对D型滤池在虹吸滤池技改中的相关工艺参数等方面进行说明。通过虹吸滤池技改项目的运行情况，证明DA过滤技术(D型滤池)在虹吸滤池技改项目中的应用是可行、可靠的，并具有广阔的应用前景。

关键词:DA过滤技术;虹吸滤池;DA彗星式纤维滤料

02概况

云南天达化工实业有限公司位于安宁市草铺镇，国道和安楚高速公路旁，距安宁市区12公里。公司成立于年9月25日，前身为云南磷肥工业有限公司，是国家“八五”期间建设的全国五大重点磷肥项目之一。公司主要业务包括公用工程和磷化工两大业务版块。公用工程业务主要为云天化集团草铺工业园区提供供水、供电、供气及物流、检维修、应急救援、总图及规划管理、环卫绿化、交通通勤等生产服务。天达公司水厂由两期水处理装置组成，一期水处理装置(m3/h)工艺为”机械加速澄清池+虹吸滤池”，二期水处理装置(m3/h)工艺为”翼片隔板絮凝沉淀池+V型滤池”。园区内各用户生产用水主要由二期水处理装置承担。当二期水处理装置用水量不能满足生产所需用水时，启动一期水处理装置补充所需用水的缺口。由于一期水处理装置建成时间较早，虹吸滤池过滤效果差，过滤能力设计值为m3/h(两座)，但实际能力仅能达到m3/h左右。若滤池进水量＞m3/h，则滤池反冲洗周期将大大缩短，最短时过滤周期仅有4h。为了充分利用一期水处理装置的设计能力，提高出水水质，因此，公司决定将对一期虹吸滤池进行技改，改造成D型滤池。

03DA过滤技术

1．1D型滤池D型滤池是由德安公司自主设计的一种重力式高速滤池［1］。它采用DA自适应滤料———彗星式纤维滤料［2］、小阻力配水系统、气水反冲洗、恒水位或变水位过滤方式。它具备传统快滤池的主要优点，同时运用了DA过滤技术，多方面性能优于传统快滤池，是一种实用新型、高效的滤池。1．2DA彗星式纤维滤料DA自适应滤料是清华大学研制的新型功能过滤材料———彗星式纤维滤料，该滤料将纤维滤料截污性能好的特征与颗粒滤料反冲洗效果好的特征相结合，滤床横断面空隙率均匀性和纵断面的合理梯度变化确保了高速过滤和高精度过滤得以同时实现。同时，在反冲洗时，通过气水反冲洗，滤料在水中充分散开，滤料的比重不对称和相互碰撞使得附着在滤料表面的固体颗粒很容易脱落，从而保证了滤料的洗净度，并减少了反冲洗耗水量。颗粒过滤材料的重要特征是可以方便在滤池内完成清洗，但是采用纤维材料作为过滤材料的一个出发点是其比其他实体颗粒材料具有大得多的比表面积和空隙率，其孔隙度高达85%～90%。对比之下，粒径1mm石英砂滤层孔隙度仅为45%。由此推断，由纤维材料构成的滤床具有比常规过滤材料大得多的纳污量(纳污量为单位体积滤床每周期截留的悬浮颗粒物的质量)。纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。这也是在保证滤后水质合乎要求及合适过滤周期的前提之下，应用彗星式纤维滤料的滤池可以比常规砂滤池滤速高2～3倍的高滤速运行。该过滤材料的特点是其一端为松散的纤维丝束，又称“彗尾”;另一端纤维丝束固定在密度较大的“彗核”内。如图1所示。

过滤时密度较大的“彗核”起到了对纤维丝束的压密作用，同时，又由于“彗核”的尺寸较小，对过滤断面空隙率分布的均匀性影响不大，从而提高了滤床的截污能力。气水同时反冲洗时，彗星式纤维滤料处于自由状态，由于“彗核”和“彗尾”纤维丝束的密度差，使得“彗核”在下，“彗尾”在上。“彗尾”纤维丝束随反冲洗水流散开并摆动，产生较强的甩曳力;过滤材料之间的相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到的机械作用力;过滤材料的不规则形状使过滤材料在反冲洗水流作用下产生旋转，强化了纤维在水中所受到的机械作用力:上述几种力的共同作用结果使随着在纤维表面的固体杂质颗粒很容易脱落，从而提高了过滤材料的洗净度。过滤时，在该滤床的横断面(水平)上空隙率分布均匀，确保了过滤时水流通道大小一致性，其直接效果是截污量均匀及水流短路现象得以避免。同时，彗星式纤维滤浸水后的密度和水接近，滤床上部的滤料受水的浮力作用，滤料的孔隙率大大增大，从而在纵断面(垂直)空隙率分布由上至下逐渐减少，空隙率沿滤床纵断面呈上大下小的梯度分布，如图2所示。

该结构孔隙率呈上大下小、上疏下密状十分有利于水中固体悬浮物的有效分离，即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留。因此，可实现高速和高精度的过滤。因为比重较大的彗核对纤维丝束起到压密作用，同时由于彗核尺寸较小，对过滤断面空隙分布的均匀性影响不大，因此可提高滤床的截污能力。1．3D型滤池的特点①过滤精度高。对水中大于5μm的悬浮固体颗粒的去除率可达95%以上，对大分子有机物、病毒、细菌、胶体、铁等杂质有一定的去除作用;②过滤速度快。设计滤速为15～25m/h，占地面积省;③纳污量大。对于经混凝处理的水，纳污量一般为15～35kg/m3;④反洗耗水率低。反冲洗耗水量小于周期滤水量的2%;⑤运行费用低。由于滤床结构及滤料自身的特点，絮凝剂投加量是常规技术的1/2～1/3，且周期产水量的提高使得吨水运行费用也随之减少;⑥使用寿命长。由于滤料层被隔离在封闭的腔室中，运行过程中不会产生象石英砂常有的“跑料”现象，不必每年添加或更换滤料，滤料本身耐腐蚀性能好，自然使用寿命在十年以上，维护费用低;⑦检修维护方便。由于滤床结构及滤料自身的特点，运行过程中不存在纤维束滤池常有的活·54·云南化工年第2期动板容易卡死在导柱上的设备损坏事故，使用多年后只需像添加石英砂滤料一样对滤池进行适量滤料补充即可，不存在纤维束滤池滤料必须整体割除更换的弊病;⑧抗负荷能力强。

04对虹吸滤池的技改

改造方案主要原则是在对原池体结构基本不改动的前提下，对虹吸滤池进行改造，以提高水质、增加水量为主要目标。

1)过滤层改造采用DA彗星式滤料，为了改善反冲洗布气效果，承托层填充鹅卵石。2)改造池体内部布局采用高速和高精度的过滤技术，提高底部配水空间及新建承托梁等;3)改造反冲洗布置取消内部反洗管路布置，按D型滤池结构进行设计。详见图3所示。

05结语

公司A座虹吸滤池改造为D型滤池，试运行情况良好。实践证明，以DA彗星式纤维滤料为核心的D型滤池，在虹吸滤池技改项目的实际运行中是可行的，改造后水质及水处理量均有明显的提升。DA过滤技术为老水厂提高出水水质和扩容，特别是对占地、建设资金等要求严格的水厂提供了一条很好的解决出路。