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1、D 型滤池与 V 型滤池的比较 一、过滤方式的比较 1.1、D 型滤池的过滤工艺流程 以上为 D 型滤池的工作工艺流程示意图，每单个（或对称单组）D 型滤池共有 6 个阀门，分别是： 1 为 D 型滤池进水阀、 2 为 D 型滤池 初滤阀、 3 为 D 型滤池反冲洗进风阀、 4 为 D 型滤池反冲洗进水阀、 5 为 D 型滤池反冲洗排污阀、 6 为 D 型滤池出水阀。 以上 6 个阀门根 据电气控制的要求来决定是否用电动阀门还是手动阀门。 1.2、V 型滤池的过滤工艺流程 预处理水 D 型 滤 池 水 封 池 清 水 池 消 毒 系 统 加 药 系 统 反 冲 洗 水 泵 反 冲 洗 风 机
2、1 2 3 4 5 6 D 型滤池与 V 型滤池在过滤工艺的根本区别在于：D 型滤池在过滤 工艺上多采用变水位过滤方式， V 型滤池在过滤工艺上多采用恒水位 过滤方式。其主要原因时由于两者的滤料不同而导致的。 二、彗星式纤维滤料的净水理论和特点 2.1、慧星式纤维滤料滤床在过滤时，比重较大的慧核起到了对纤维 丝束的压密作用，同时，由于慧核尺寸较小，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。 2.2、反冲洗时，由于慧核和慧尾纤维丝的比重差，慧尾纤维随反冲 洗水流而散开并摆动， 产生较强的甩力， 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
3、形状使过 预处理水 V 型 滤 池 水 封 池 清 水 池 消 毒 系 统 加 药 系 统 反 冲 洗 水 泵 反 冲 洗 风 机 1 2 3 4 5 6 滤材料在反冲洗流的作用下产生旋转，强化了反冲洗时过滤材料受 到的机械作用力， 上述几种力的共同作用结果使附着在纤维表面的固 体颗粒很容易脱落，从而提高了过滤材料的洗净度。 用水泵和鼓风机加水加气进行冲洗，同时利用原水进行滤层表面的 横向扫洗。 2.3、彗星式纤维滤料构成的过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布， 下部过滤材料压实程度高，空隙率相对较小，易于保证过滤精度，整 个滤床空隙率由下至上逐渐增大， 滤层空隙率的分布特性将有助于实 现高速和
4、高精度过滤。 2.4、由于彗星式纤维滤料的表层空隙率大，水头损失较小，水头损 失主要集中在滤床的中部， 整个滤床都发挥了作用， 滤床的利用效率 大大提高，从而使整个滤床的纳污量增大。随着滤速的增高，滤床纳 污量降低。 2.5、彗星式纤维滤料可以通过改变纤维类型增强过滤的可调节性， 如空隙率，表面性质，滤床弹性等，因而可以用于不同水质原水的处 理。 三、纤维滤料和石英砂滤料过滤时的区别 传统的石英砂滤料作为滤床进行过滤，这种滤层称为均质滤层， 滤 料则称为均质滤料，其特点是在整个滤层内， 滤料的级配都是一样的， 因此沿滤层厚度的每一点， 滤料颗粒间所形成的空隙大小的分布也是 一样的。在沿均质滤层
5、厚度的每一点具有容纳同样多的悬浮固体的能 力，但是，当滤池进行反冲洗后，由于石英砂的刚度大，不可压缩和 水力分级的作用， 原来的均质滤料层就变成了分级滤料的滤层，即在 沿滤层的厚度方向上，滤料是按从小到大的顺序排列的。 由于均质滤层的分级（也叫级配）作用在过滤时产生以下问题： 使滤料层在厚度方向上空隙大小是从滤层的顶部到底部是从小到大 排列的，形成一个金字塔的构造，如图。 在孔隙最小的顶部滤层要容纳的悬浮固体数量最大，而孔隙最大的底 部滤层却是容纳的悬浮固体量最小。 滤池由于滤层顶部迅速地被悬浮固体堵塞，水头损失迅速上升， 在过 滤的水头损失达到允许值的时候， 整个滤层的截留悬浮固体能力未能
6、发挥出来 由于上述原因导致均质砂滤存在以下问题： （1）过滤速度低。 （2）占地面积大。 （3）过滤周期相对较短。 （4）反冲洗耗水量大。 （5）出水水质随着时间的延长而逐渐变差。 （6）滤层的纳污量小。 （7）由于砂滤在反冲洗时受其膨胀率的影响，其反冲洗强度不能太 大，所以反冲洗不彻底，这样必然影响过滤周期及出水质。 （8）反冲洗强度太大容易跑滤料，所以经常需要更换滤料。 （9）过滤时的阻力大。 采用彗星式纤维滤料进行过滤， 彗星式纤维滤料为一种不对称构形 纤维过滤滤料，一端为松散的纤维丝束，称为“彗尾”；另一端为比 较重较大的实心体，将纤维丝束熔化固定在内，称为“彗核”，整体 呈彗星状。彗
7、星式纤维滤料的彗核密度大，体积小,滤料彗尾为纤维 丝束，密度小。 由于彗星式纤维滤料的结构特点， 所以滤层具有在水流方向上具备从 大到小的空隙，形成了一个倒金字塔的构造，如图，具有纳 污量大，过滤精度高；过滤时，比重较大的彗核起到了对纤维丝束的 压密作用； 高效纤维滤料滤池是一种全新的重力式滤池，它具有比表面积大， 过 滤阻力小的优点。 微小的滤料的直径， 极大地增大了滤料的比表面积 和表面自由能，增加了水中的杂质和颗粒与滤料的接触机会和滤料的 吸附能力，从而提高了过滤效率。 滤池运行时滤层孔隙率沿水流方向 逐渐缩小，纤维密度增大， 实现了理想的深层过滤，增加了滤层的截 污容量。清洗时滤料恢复
8、自由状态， 即可对滤料进行气、 水混合擦洗， 有效恢复滤料的过滤性能。 其主要特点： 过滤精度高。水中的悬浮物去除率可接近100%，经过良好的混凝处 理的被处理水，进水浊度为10NUT 时，出水浊度在0.5以下。 过滤速度快。一般在2026m/h。 截污量大。一般在1025Kg/m 3。 可调性强。过滤精度、截污容量、过滤阻力等参数可根据需要调节， 占地面积小。占传统滤池的1/31/2。 抗负荷强，在雨汛期，高浊度的水通过D 型滤池过滤后，出水浊度 仍然可以保证出水浊度小于1 度。 单位造价低于传统石英砂滤池。 自耗水量低，仅为周期制水量的1%3%。 不需要频繁地更换滤料。 四、D 型滤池和
9、V 型滤池的结构区别 D 型滤池与 V 型滤池的在设计上其结构不完全相同，其主要区别 在于配水布气系统。 V 型滤池的配水布气系统是混凝土结构的多孔板，其厚度为 20mm， 长柄滤头安装在混凝土结构的多孔板上，因其在反冲洗的工艺中， 石 英砂滤料是处于微膨胀或者不膨胀的状态下，所以，其的气冲强度不 能太大，所以对混凝土结构的多孔板的强度要求不大。在混凝土结构 的多孔板上设置承托曾，其上放置粒径为0.951.35mm的石英砂滤 料，其厚度在0.951.5m 之间，因石英砂滤层存在阻力，所以在过 滤状态下，滤层上有1.2m 深的水以此来克服滤层内的阻力。 V 型滤池在生产运行过程中厂存在以下问题：
10、 1、反冲洗不均匀，有较严重的短流现象发生。 2、跑砂。 3、滤板接缝不平、滤头套管处密封不严，滤头堵塞甚至发生开 裂。 4、阀门启闭不畅影响过滤。 5、V 型滤池过滤面积大，占地大。单池面积有时大于100m 2 以 上，这就给反冲洗时的布气及配水造成很大的问题。 D 型滤池的配水布气系统是采用PP注塑板为多孔板的，其孔为网 状分布，每平方米为69 个孔，长柄滤头安装在多孔板上，多孔板上 通过加强筋又覆盖了一层滤网板， 其材料为 PP注塑板，其强度为 500 kg/cm 2 纤维滤料放置在滤网板上，其高度为70mm，这样就对滤料曾 进行了两次气体分布，使得在反冲洗时，做到气体分布均匀，使滤料
11、冲洗干净。滤料层的干燥高度为650mm，冲水后的湿高度为500mm。 经过 386 家运行厂家，到目前为止没有出现V 型滤池上述的问题。 五、D 型滤池和 V 型滤池设计参数的比较 项目D 型滤池V 型滤池 产水量 /m3/h 1400 1400 滤池总过滤面积 / m27054 175117 设计滤速 /m/h 2026 812 滤料种类纤维滤料石英砂 滤层高度 /mm 650800 8001500 水反冲洗强度 /L/(s.m2) 56 810 气反冲洗强度 /L/(s.m2) 1923 1215 滤料截污容量 /Kg/m3 1025 2.55 滤前水浊度 /NUT 815 35 滤后水浊
12、度 /NUT 1 2 反冲洗时间 /min 1520 1015 自用水耗 /% 3 8 滤料使用寿命 /a 58 1 年中经常添加 六、反冲洗时的比较 V 型滤池在反冲洗时时属于微膨胀状态或者不膨胀状态，这样在反冲 洗的时候，其的洗净率很低，若V 型滤池反冲洗的水冲强度及气冲 强度太大，则很容易跑砂，所以V 型滤池的滤料表面很容易积泥。 而 D 型滤池时纤维滤料，在反冲洗时其整个滤料层都处于膨胀和悬 浮状态，由于滤池上装有盖板，所以D 型滤池在反冲洗时不会跑滤 料，这样整个滤料层的洗净率很高，延长过滤周期，在处理同样的水 量，用同样的过滤面积， D 型滤池的过滤周期是V 型滤池的 1.5 到
13、2 倍。 七、投资比较 小时处理水量 1400吨的 D 型滤池投资见下表： 序号名称数量单位价格（万元） 1 D 型滤池土建1 座（4 组）69.32 2 彗星式纤维滤料3453 kg 76 3 配水布气系统4 套32 4 管道及管道配件D 型滤池内14.75 5 阀门D 型滤池内19 6 水泵、风机及电动葫 芦 水泵、风机各 2 台及电动葫 芦 1 套 9.03 7 消毒系统1 套17 8 加药系统1 套8 9 自控系统1 套28 10 设计，安装、调试、 运输费 30 总计303.1 万元 小时处理水量 1400吨的 V 型滤池投资见下表： 序号名称数量单位价格（万元） 1 V 型滤池土建
14、1 座（4 组）147.465 2 石英砂滤料288 M 3 30 3 配水布气系统4 套85 4 管道及管道配件V 型滤池内38 5 阀门V 型滤池内65 6 水泵、风机及电动葫 芦 水泵、风机各 2 台及电动葫 芦 1 套 18.53 7 消毒系统1 套17 8 加药系统1 套8 9 自控系统1 套105 10 设计，安装、调试、 运输费 56 总计569.995万元 八、小时处理水量 1400吨的 V 型滤池与小时处理水量1400 吨的 “DA-D”高速滤池运行费用的比较 项 目V 型滤池“DA-D ”高速滤池 设计参数 滤速 7.5m/hr， 单组过滤面积 48m2, 工作周期8hr，
15、反冲洗一次（气水反 冲） 。土建按1400m 3/h 一次建成共 4 池， 均质滤料按 1400m 3/h,共 4 池装料。 滤 速21.88m/hr,单 组 过 滤 面 积 16.0m 2,工作个周期 12hr，反冲洗一次 （气水反冲）。土建按1400m3/h（含 10%自用水）一次建成共 4 池，纤维合 成滤料按 1400m3/h,共 4 池装料。 反 冲 洗 水 耗单价0.7 元/m 3 先水冲，水冲强度8 L/m 2.s，历时 3 min；中间气水同时反冲，水冲强度 8L/m 2.s,历时 7min，后再水冲，水冲强 度 10L/m 2.s，历时 4min。 单组 8hr 反冲一次耗水
16、量345.6m 3,， 一 天 反 冲 洗 三 次 ，4 池 共 耗 水 4147.2m 3,日需水费 2903.04 元，年水 费（按 360天计）为 104.5万元。 先气冲，气冲强度23L/m 2.s,历时 3min；中间气水同时反冲，水冲强度 6L/m 2.s,历时 12min；后再水冲，强度 6L/m 2.s,历时 2min； 单 组12hr 反 冲 一 次 耗 水 量 80.64m 3, 一天反冲洗二次， 4 池共耗 水 645.12m3，日需水费 451.584 元， 年水费（按 360 天计）为 16.26万元。 风机电耗 0.53元 /kw.hr 反冲洗风机 3 台，功率共
17、90kw。先气 冲，气冲强度 15l/m2.s,历时 3min;中间 气水同时反冲，气冲强度 15l/m 2.s,历时 7min。 单组 8hr 反冲一次耗电量15 kw, 一天反冲洗三次， 4 池共耗电 180 kw, 日需电费 95.4 元，年电费（按360 天 计）为 3.43 万元。 反冲洗风机 1 台功率共 30kw。先 气冲，气冲强度 23l/m2.s,历时 3min 中 间 气 水 同 时 反 冲 ， 气冲 强度 20 l/m 2.s,历时 12min。 单组 12hr 反冲一次耗电量 7.5 kw, 一天反冲洗二次，4池共耗电 60 kw, 日需电费 31.8 元，年电费（按
18、360 天 计）为 1.15万元。 投 加 混 凝 剂（PAC） 市 价 2000 元/吨 平 均 投 加 药 量 为15mg/l ， 1400m 3/h，日投加量 504kg,日需费用 1008 元，年需费用（按 360 天计）36.3 万元。 平均投加药量为8mg/l，1400m 3/ h，日投加量268.8kg,日需费用537.6 元，年需费用（按360 天计） 19.4 万 元。 九、小时处理水量1400 吨的 V 型滤池与小时处理水量1400 万吨的 “DA-D”高速滤池投资的比较 项目V 型滤池“DA-D ”高速滤池 滤料 V 型滤池滤料单组体积，按1.5m 的厚度计算， 72m3
19、,共 4 池共 288m3,送 到现场单价 1000 元/m 3，费用 30 万元 （含人工费）。 纤维合成滤料共4 池报价 76 万 元。 （5 年内免费保修） 土建部分 池高 4.65m，管廊高 5.00m。按 1400 m 3/h 一次建成 4 池， (1)C25 混凝土 1032 m 3，单价按 943 元 / m 3 计算，共 97.3 万元。 (2)土方 1586.3m 3，单价按 35 元/ m3 计 算，共 5.55 万元。 (3)砂浆粉刷 1954.5m 2，单价按 10 元/ m 2 计算，共 1.955 万元。 （4）外壁涂料 1458.79m 2，单价按 22 元/ m
20、2计算，共 3.3 万元。 （5）钢筋差价135 吨，差价按1000 元计算，共 13.5万元。 （6）其它直接费用按15 项直接费 用的 3.6%计算共 4.4 万元。 （7）现场经费按15 项直接费用的 4.3%计算共 5.3 万元。 （8）间接费用按 17 项费用的 4.2% 计算共 5.52 万元。 （9） 利润按 18 项费用的 5%计算 共 6.84 万元。 （10）税金按 19 项的费用的 3.36% 计算共 4.8 万元。 土建总造价为 147.465万元 池高 3.8m， 管廊高 4.00m。 按 1400 m 3/h 一次建成共 4 池， (1)C20 混凝土 506m 3
21、， 单价按 943 元/ m3计算，共 47.7 万元。 (2)土方 756m 3， 单价按 35元/ m3 计算，共 2.65 万元。 (3)砂浆粉刷 867.4m2，单价按 10 元/ m2 计算，共 0.87 万元。 （4）外壁涂料 872.8m 2，单价按 22 元/ m 2 计算，共 1.92 万元。 （5） 钢筋差价 50吨， 差价按 1000 元计算，共 5 万元。 （6）其它直接费用按15 项直 接费用的3.6%计算共2.1 万 元。 （7）现场经费按15 项直接费 用的 4.3%计算共 1.08万元。 （8） 间接费用按17 项费用 的 4.2%计算共 2.57 万元。 （9
22、） 利润按18 项的费用的 5%计算共 3.2 万元。 （10）税金按19 项的费用的 3.36%计算共 2.23 万元。 土建总造价为 69.32万元 管道、管 配件主材 费及安装 费用（估 价） （1） 各种规格的管道主材费用：15 万元。 （2） 各种规格的法兰主材用：5 万 元。 （3） 各种规格的弯头主材费用：8 万元。 （4） 各种规格的伸缩节主材费用： 10万元。 （5） 各种规格的阀门主材费用65万 元。 总价： 103万元。 （1） 各 种规格的管道主 材 费 用：5 万元。 （2） 各种规格的法兰主材用： 1.75 万元。 （3） 各 种规格的弯头主 材 费 用：1.5 万
23、元。 （4） 各种规格的伸缩节主材费 用：6.5 万元。 （5） 各种规格的阀门主材费用 19 万元。 总价： 33.75 万元。 加药装置 （估价） （1） 加药计量泵 2 台：5.2 万元。 （2） 耐腐蚀离心泵 2 台：0.8万元。 （3） 搅拌机（不锈钢，含支架） ：2 套：2 万元。 总价： 8 元。 （1） 加药计量泵2 台：5.2 万 元。 （2） 耐腐蚀离心泵2 台： 0.8 万元 （3） 搅拌机 （不锈钢，含支架） ： 2 套：2 万元。 总价： 8 万元。 水泵、风 机及电动 葫芦 （1） 反冲洗水泵 3 台：3 万元。 （2） 反冲洗风机 3 台：15 万元。 （3） 电
24、动葫芦 1 套：0.53 万元。 总价： 18.53万元。 （1） 冲洗水泵 2 台：2 万元。 （2） 反冲洗风机2 台：6.5 万 元。 （3） 电动葫芦 1 套： 0.53 万元。 总价： 9.03 万元。 配水布气 系统及安 装 费 用 （估价） （1） 配水布气系统主材费用： 85 总价： 85万元。 配水布气系统主材费用32 万 元。 总价： 32 万元。 电 气自 控控制系 统及安装 费用（估 价） 电气、电器及自控系统主材费用： 105 总价： 105万元 电气、电器及自控系统主材费 用：25 万元。 总价： 28 万元。 消毒系统17 万元17 万元 设计，安 装、 调试、
25、运输费 56万元30 万元 十、小时处理水量1400吨的 V 型滤池与小时处理水量1400 吨的 “DA-D”高速滤池经济技术比较 项 目V 型滤池“DA-D ”高速滤池 结 构 (1)管道、管配件、阀门费用 103万元。 (2 加药装置费用 8 万元。 (3)配水布气系统费用85 万元。 (4)电器、电气、自控系统费用105 万 元。 (5)滤料 30 万元。 （6）水泵、风机及内接管路等配件费 用 18.53 万元。 （7）一次性土建比建设投资147.465 万元。 （8）消毒系统费用： 17 万元。 （9）设计、安装、调试、运输费用： 56 万元。 (1)管道、管配件、阀门费用 33.7
26、5 万 元。 (2)加药装置及安装费用8 万元。 (3)配水布气系统及安装费用32 万 元。 (4)电器、电气、自控系统费用28 万 元。 (5)滤料 76 万元。 （6）水泵、风机及内接管路等配件 费用 9.03 万元。 (7)一次性土建比建设投资69.32 万 元 （8）消毒系统费用： 17万元。 （9）设计、安装、调试、运输费用： 30 万元。 经济比较经济比较 上述九项一次性投资：合计569.995 万元。以上各项不含滤池外的设备。 上述九项一次性投资：合计303.1 万元。以上各项不含滤池外的设备。 1400m 3/h 规模 4 池年运行费 144.23万 元。 1400m 3/h规
27、模 4池年运行费 36.81万 元。 技术比较技术比较 （1）池内水头损失 2.35m。 （2）V 型滤池引自于法国，在中国的 水处理工艺中算是新工艺。 （1）池内水头损失 2.50m。 （2）D 型滤池的纤维滤料是由清华 大学环境工程系研制发明出来 的。 综合经济技术比较综合经济技术比较 运行费及建设费比“ DA-D ”高速滤池 高。 运行费及建设费比 V 型滤池低得多。 结论：通过以上各项设计参数及各项指标的比较，可以看出 V 型 滤池与 D 型滤池相比较，一次性投资D 型滤池比 V 型滤池能节省 266.895 万元。年运行费用D 型滤池比 V 型滤池低 107.42 万元。由 于 V 型滤池的过滤滤速较低，所以导致V 型滤池占地面积大，由此 造成投资的占地费用更是巨大,同时由于此原因也成了砂滤池发展的 瓶径，大大地阻碍砂滤池的发展。