申请日2004.07.08
公开(公告)日2006.11.08
IPC分类号C02F1/44
摘要
本发明涉及用于水处理的陶瓷滤料过滤池，它包括池体(1)，池体内铺有滤料，滤料层的下方设有承托层(4)，池体(1)的下部设有出水口(5);滤料为陶瓷滤料，它分为两层，上层陶瓷滤料(2)采用粒径为1.2-1.6mm的滤料颗粒，比重为0.8-1.8g/cm3，下层陶瓷滤料(3)采用粒径为0.6-1.2mm的滤料颗粒，比重为1.8-2.5g/cm3。本发明过滤池的生产效率高，截污能力强，运行周期长，反冲洗的耗水量小。
权利要求书
1、用于水处理的陶瓷滤料过滤池，它包括池体(1)，池体内铺有滤料，滤料层的下方设 有承托层(4)，池体(1)的下部设有出水口(5);其特征在于：滤料为陶瓷滤料，它分为两 层，上层陶瓷滤料(2)采用粒径为1.2-1.6mm的滤料颗粒，比重为0.8-1.8g/cm3，下层陶瓷 滤料(3)采用粒径为0.6-1.2mm的滤料颗粒，比重为1.8-2.5g/cm3;
陶瓷滤料总厚度为600-800mm，上层陶瓷滤料(2)厚度为400-500mm，下层陶瓷滤料(3) 厚度为200-300mm;
承托层(4)由鹅卵石组成。
说明书
用于水处理的陶瓷滤料过滤池
技术领域
本发明涉及大规模水处理流程中使用的过滤池，特别是使用滤料过滤的过滤池。
背景技术
在水处理流程中，过滤工艺是极其重要的一个环节，它不仅能够有效地去除原水中的细 小胶体颗粒，而且是阻隔水中病原微生物穿透，从而防止水生流行疾病爆发和蔓延的重要保 障。
在国内外的水处理工程实践中，大规模生活用水处理，一般是采用具有滤料的过滤池， 现有的过滤池包括池体，池体内铺有一定厚度的滤料，滤料层的下方为承托层;过滤池的工 作原理为：待过滤的水从过滤池的上部进入过滤池，在重力作用下，水通过池体内铺设的滤 料，经承托层从池体下部流出，水中的污物被滤料过滤出来。
过滤池传统上是采用石英砂作为过滤池中的滤料，但采用石英砂作为滤料存在以下缺陷： 1、由于重力和水流的原因，再加上石英砂的比重都一致，铺在池体内的石英砂往往形成：上 层的石英砂粒度小，下层的石英砂粒度大的情况;这样，大部分水中的污物被上层小粒度石 英砂所截留和堆积，形成一层由污物组成的膜，这层膜阻碍了水的流动，使过滤周期内的水 头损失快速增加，降低生产效率，同时也使得滤料截污能力降低。2、由于过滤出来的污物集 中在滤料的上层，使过滤池的运行周期很短，一般过滤4-5个小时后，其滤后水浊度在开始 不断上升，滤后水质开始恶化;在过滤周期达到24小时后，其去浊效率会发生显著的下降。 3、在过滤池的去浊效率下降到一定值时，须用清水对滤料进行反冲洗，即将清水从池体下部 压入池体，压入的清水对滤料冲洗，冲洗后的污水从池体上部排出;由于污物大都集中在上 层滤料中，而到达上层的水压力又大大降低，那么就需要极大的反冲洗强度来使其恢复再生， 其再生效果可能还不能满足要求，因此需要长时间冲洗才能将滤料洗干净，这样不仅不必要 地增加了反冲洗能耗和耗水量，而且易造成了滤料的磨损，对其长期运行极为不利。
由于上述原因，现有的过滤池的综合技术效益普遍不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于水处理的陶瓷滤料过滤池，该过滤池的生 产效率高，截污能力强，运行周期长，反冲洗的耗水量小。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：它包括池体，池体内铺有滤料，滤料层 的下方设有承托层，池体的下部设有出水口;滤料为陶瓷滤料，它分为两层，上层陶瓷滤料 采用粒径为1.2-1.6mm的滤料颗粒，比重为0.8-1.8g/cm3，下层陶瓷滤料采用粒径为 0.6-1.2mm的滤料颗粒，比重为1.8-2.5g/cm3。陶瓷滤料总厚度为600-800mm，上层陶瓷滤料 (2)厚度为400-500mm，下层陶瓷滤料(3)厚度为200-300mm;承托层(4)由鹅卵石组成。
本发明过滤池采用独创的“反粒度过滤”的方式，即上层陶瓷滤料采用粒径较大而比重 较小的滤料，而且，由于上层陶瓷滤料的比重较小，上层陶瓷滤料气孔率很大;下层陶瓷滤 料采用粒径较小而比重较大滤料，而且，由于下层陶瓷滤料的比重较大，下层陶瓷滤料为实 心滤料或气孔率较小的滤料。
本发明过滤池的工作原理是：过滤池上层滤料的粒径较大，因此颗粒间的孔隙率也较大; 颗粒表观气孔率较大，颗粒内部有很大的比表面积和极强的吸附能力，所以截污能力依然较 强，同时较大的孔隙率也有助于水中的杂质颗粒继续深入到滤层的内部，使得截污量做到均 匀分配。过滤池下层滤料的粒径较小，因此颗粒间的孔隙率也较小，颗粒表观气孔率也很小， 可以有效地防止水中细小颗粒的穿透(这些颗粒往往是废水中色度物质的主要来源)，从而达 到极佳的出水水质。
由于陶瓷滤料的制作工艺简单，陶瓷滤料的粒径较大和比重可在制作工艺中灵活调节， 而且陶瓷滤料的制作原料来源丰富，因此，本发明过滤池中使用的滤料采用陶瓷滤料。
另外，本发明过滤池中使用的陶瓷滤料，由于上层陶瓷滤料的比重较小，下层陶瓷滤料 比重较大，在反冲洗后，仍然能保持在整个滤料的分层，不会出现滤料的混层现象。上层陶 瓷滤料颗粒间的孔隙率很大也降低了反冲洗的难度，使得截留于滤料内的杂质颗粒的吸附与 解吸过程始终在快速中完成，这对陶瓷滤料的恢复再生和长期保持稳定的截污能力极为有利。
本发明过滤池的滤料层下方为承托层，其目的是保证在过滤和反冲洗的过程中稳定滤层 结构。
与现有技术相比，本发明还具有以下优点：
1、从过滤运行周期来看，本发明陶瓷滤料过滤池比石英砂滤料过滤池体现了更为优异的 性能，由于它过滤下来的污物在整个滤层中的分布均匀，因而能够在57个小时的连续运行周 期内都保持了很高的去除水中杂质的能力，同时保持了较高的滤速，水头损失的增长幅度相 对较小。
2、从去污效率来看，陶瓷滤料要比石英砂滤料高5-10%，而且随着过滤时间的增加，陶 瓷滤料在截污能力上的优势更为明显，这主要是由于陶瓷滤料具有较大的内表面积，所以吸 附水中细小颗粒杂质的能力很强，而这一点正是传统滤料所缺乏的。
3、从原水水质变化的调节能力来看，当进水浊度发生比较大的波动时(50%的变化幅度)， 通过本发明陶瓷滤料过滤池后，滤后水的水质仍能保持稳定，其出水浊度的变化幅度在5-8% 左右，这说明陶瓷滤料层抗击冲击负荷的能力很强，能够有效地保证滤后水质的稳定。
4、从经济效益来看，由于本发明过滤池有效地延长了过滤的周期，所以其所需的冲洗费 用(包括水耗、电耗和设备的维护管理费用等等)要比传统的石英砂滤料过滤池要小得多， 而这部分费用是水厂日常运行费用的主要部分，因此本发明过滤池的效益非常显著。另一方 面，由于采用陶瓷滤料，水厂用于前段处理的混凝剂费用也下降了一半，而混凝剂耗量同样 是水厂日常运行的主要经济指标。
所以综合而言，采用本发明过滤池，可望为水厂的日常运行节约费用25-30%。陶瓷滤料 经过检测中心检测，其各项性能指标都完全达到并优于国家规定的质量标准，不仅比现有的 各种滤料性能更好，更为重要的是，陶瓷滤料在水中的溶出盐含量极低，完全满足国家规定 的饮用水卫生标准。
