滤池依照滤池结构、滤料组成以及操作运行参数的不同分为多种类型：
① 按滤池结构可分为普通快滤池、虹吸滤池、移动冲洗罩滤池、V形滤池、翻板滤池等；
普通快滤池与V型滤池的性能比较
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; V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。
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,基本过程也相同,都是过滤与冲洗交替进行。以中山市某水厂为例,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1986 年,由南北两套水处理系统组成。南系统中滤池为普通快滤池,共42组,单池有效过滤面积为35. 55 m2。北系统中滤池为V型滤池,分为10组, 单池有效过滤面积100 m2。
1 性能比较
1.1 过滤效果比较
图1为2006年1—11月两套滤池的过滤效果。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,V型滤池效果优于普通快滤池。水温也是影响滤池过滤效果的重要因素。1—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—9月水温较高的情况下,则相反。
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—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。
1.1.2 反冲洗比较
两套滤池过滤周期均为48 h,南系统采用水反冲洗,强度为14 m3 / (m2 ·h) ,时间为6 ～10 min。北系统采用气水反冲洗,滤池水头损失达到1. 2 m时自动开启反冲洗设备进行反冲洗。冲洗步骤为气冲2 min,气加水6 min,漂洗6 min,排水1 min。其中气反冲洗强度为13～17 m3 / (m2 ·h) ,水反冲洗强度为3～4 m3 / (m2 ·h) 。北系统反冲洗时,滤料微膨胀,滤池深度相对较浅(1. 2 m) ,而南系统为2 m。南系统每次反冲洗耗水量为2090. 34 m3 ,远远大于北系统的每次反冲洗水量600 m3 ; 从每千吨水耗水量来看, 南系统为5. 53 m3 ,而北系统仅为2. 14 m3。南系统滤池的每千吨水反冲洗电耗为0. 56 kW·h, 北系统仅为0. 27 kW·h。与普通快滤池相比, V 型滤池除节省能耗外,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。
1.3 表面负荷比较
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。
普通快滤池设计表面负荷为133. 95 m3 /m2 ,设计负荷可达160. 74 m3 /m2。从表1和图2可以看出,在2006年的实际运行中,只有1月和3月供水低峰期,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,甚至已经超过设计负荷。V 型滤池设计处理表面负荷为140m3 /m2 ,设计表面负荷为200 m3 /m2。但的表面负荷仅为133. 6 m3 /m2 , 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。
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。V型滤池池型结构相对复杂得多,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。
3．结论
① 待滤水浊度和水温是影响滤池过滤效果的最重要因素,V型滤池对浊度的去除效果优于普通快滤池。
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。按滤池中阀门的布置可分为普通（四阀）滤池、双阀滤池和无阀滤池； 按滤料的组成可分为单层滤料、双层滤料、多层滤料以及混合滤料滤池，其中单层滤料又可分为常规级配滤料和均质滤料。
④ 按水流方向可分为下向流、上向流、双向流和幅向流（水平流）滤池。
⑤ 按滤池在运行周期内的滤速变化可分为恒速过滤和变速（减速）过滤滤池。
⑥ 按滤池冲洗方式可分为单水冲洗滤池和气水反冲洗滤池。
⑦ 按滤池冲洗的配水系统可分为大阻力冲洗、中阻力冲洗、小阻力冲洗滤池。
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