聚结分离

• 摘 要：澄清一漂浮过滤一体化工艺是结合Harberer工艺特点及漂浮滤料在国内外应用的成功经验而形成的一种新型水处理工艺。试验结果表明，采用该工艺具有运行周期长、出水水质好、过滤水头损失增长慢等优点，并有利于节能。本文还对试验数据进行了回归分析并推导出漂浮滤料清洁滤层及截污滤层的水头损失计算模型。
  
  关键词：悬浮澄清；漂浮滤抖；上向流过滤；一体化

1.概述

常规一体化净水器将反应、沉淀、过滤等常规的给水处理工艺融于一体，并成为可工业化生产的定型产品，具有布置紧凑、建设周期短、造价相对低廉等特点。自二十世纪八十年代以来，我国在常规一体化净水器的研制方面获得了长足的发展，种类各异的一体化净水器得到了较为广泛的应用。纵观目前市面上推广的一体化净水器，有成功的经验，也有不少亟待解决的问题如：絮凝反应条件不充分，影响沉淀效果；沉淀区排泥状况不良从而导致净水器不能承受冲击负荷或变负荷；对于普通采用下向流过滤工艺的净水器而言，还存在期终允许水头损失小、过滤周期较短等问题。

Harberer工艺是一种集絮凝和上向流过滤及吸附于一体的新型水处理工艺，它为轻质滤料上向流过滤工艺在净水领域的应用提供了充分的理论依据。1996年在澳大利亚Bargo水厂的生产性试验研究结果表明：采用密度小于水的漂浮滤料的滤池具有絮凝与固液分离的双重功效，有利于减小反冲洗的水量和能量消耗，在净水工艺中具有广阔的应用前景。目前采用Harberer工艺的净水设施在美国及欧洲一些国家也正不断地得到推广和应用。在国内，严煦世教授、何少华博土等多位学者在试验室对上向流聚苯乙烯滤珠直接过滤、再絮凝及载PAC过滤等工艺进行过比较系统的试验研究，取得了一定的成果；同时，国内也有部分厂商将轻质滤料应用于小型净水装置的范例。

本研究针对当前常规一体化净水器所普遍存在的问题，广泛吸取Harberer工艺优点及漂浮滤料在国内外应用的成功经验，提出了一种集悬浮澄清与轻质滤料上向流过滤于一体的净水工艺。该工艺的试验研究于1997年3月-2001年10月在株洲市自来水公司一水厂进行，中试模型设计流量为7m³/h。1997年2月完成试验模型的设计、制作、安装和调试工作，同年3—9月对试验装置的处理效果进行了初步考察，同时对该工艺的可行性进行了进一步探讨；针对试验中存在的问题对试验模型进行改造之后，于2000年11月—2001年10月对该工艺进行了系统的试验研究。本试验研究主要针对南方地区冬季低温低浊以及洪水季节浊度变化幅度较大的特征对该工艺的运行状况进行了考察，并与一水厂净水新系统(机械加速澄清池+虹吸滤池)同期的净水效果进行对比，以期开发出一种处理效率高、运行周期长、操作管理易于实现自动化、占地面积小、综合造价低的水处理新工艺。同时，本研究也希望能为目前国内尚存的一大批水力循环型澄清池及类似构筑物的挖潜改造提供试验基础和理论依据。