2.1　过滤

过滤是利用过滤材料分离污水中杂质的一种技术。在渗滤液处理工艺的最前端需要设置物理过滤器，用以去除渗滤液中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒等物质，防止损坏水泵等设备，保证后续工艺的正常运行。同时，一定程度上降低了后续处理单元的处理负荷，提高了渗滤液处理系统的稳定性。渗滤液处理工程中常用的过滤设备有篮式过滤器、筛网、格栅等。

2.1.1　篮式过滤器

篮式过滤器是渗滤液处理工程中常见的一种过滤器，是除去液体中少量固体颗粒的小型设备，可保护后续设备正常运行，当渗滤液通过筒体进入滤网后，固体杂质颗粒被拦截在滤网内，滤液则通过滤网从过滤器出口排出。其滤网结构和其他过滤设备有所差异，主要由接管、阀门、筒体、滤篮、法兰、法兰盖及紧固件等组成。可用于渗滤液管道上，拦截渗滤液中较大的固体颗粒、纤维等，主要作用为防止机器设备（搅拌机和泵等）、仪表等设备损坏，稳定工艺过程，保障安全生产。当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可，因此，使用维护极为方便。篮式过滤器根据清洗方式的不同分为手动清洗和自动清洗两种类型。

（1）手动清洗篮式过滤器

其结构图如图2.1所示。清洗时，旋开主管底部螺塞，排干液体，拆卸法兰盖，提出滤芯进行清洗，清洗完毕后重新装入即可重新使用，维护较为方便。

（2）自动清洗篮式过滤器

其结构简图如图2.2所示。在过滤器运行过程中，存在“过滤”和“清洗”两种状态。通过压力损失程度结合自控系统进行“过滤”和“清洗”的转换，即当过滤的压力损失大于最大允许值时，则停止过滤，系统会对滤网进行清洗。根据清洗的方式可分为手动过滤器和自清洗过滤器。清洗是恢复过滤功能的关键，一次清洗不彻底，就会大大缩短过滤周期。

根据篮式过滤器结构的不同又可以把篮式过滤器分为直通平底篮式过滤器、直通弧底篮式过滤器、高低接管平底篮式过滤器、高低接管弧底篮式过滤器四种。平底篮式过滤器容易积聚杂质，有死角；弧底篮式过滤器可以达到零死角，但是它下面需要用支架支撑，价格也相对贵一些。其结构图如图2.3～图2.6所示。

（3）篮式过滤器的选型原则

管道用篮式过滤器制造标准JB/7538。

①进出口通径　原则上过滤器的进出口通径不应小于相配套的泵的进口通径，一般与进口管路口径一致。

②公称压力　按照过滤管路可能出现的最高压力确定过滤器的压力等级。

③孔目数的选择　主要考虑需拦截的杂质粒径，依据介质流程工艺要求而定。各种规格丝网可拦截的粒径尺寸的总结如表2.1所示。

④过滤器材质　过滤器的材质一般选择与所连接的工艺管道材质相同，对于不同的应用条件，可考虑选择铸铁、碳钢、低合金钢或不锈钢材质的过滤器。

⑤过滤器阻力损失　过滤器在额定流速下，压力损失一般为0.52～1.2kPa。

（4）维护保养

①过滤器的核心部位是过滤器芯件，过滤芯由过滤器框和不锈钢钢丝网组成，不锈钢钢丝网属易损件，需特别保护；

②当过滤器工作一段时间后，过滤器芯内沉淀了一定的杂质，这时压力降增大，流速会下降，需及时清除过滤器芯内的杂质；

③清洗杂质时，特别注意过滤芯上的不锈钢钢丝网不能变形或损坏，否则，影响过滤效果，需马上更换。

2.1.2　格栅

渗滤液在进入二级处理构筑物之前一般要先通过格栅进行预处理，目的是尽量去除那些在性质上或大小上不利于后续处理的物质。当渗滤液二级处理工艺采用传统工艺时，格栅系统主要是分离取出较粗大物质；当采用更先进的工艺（主要指MBR膜生物反应器）时，对格栅提出了更高的分离要求，还需要去除毛发等细小纤维物质。格栅是一种最简单的过滤设备，用来截留污水中粗大的悬浮物和漂浮物，可防止后续处理构筑物的管道、阀门或水泵堵塞，其起到的作用与篮式过滤器类似。

按过滤精度，格栅可分为粗格栅、细格栅和精细格栅

（1）粗格栅

粗格栅一般设置在进水泵房之前，主要用以去除较大尺寸的漂浮、悬浮物质，保护水泵运行，避免叶轮缠绕、堵塞等事故，同时，部分粗大物质的去除也能够有效降低后续格栅系统的运行负荷。其格栅间距范围为40～150mm，在实际应用中，通常取100mm。格栅材质为金属，排列方式为垂直排列，一般不设置清渣装置，必要时采用人工清渣。

（2）中格栅

中格栅的过滤精度大于粗格栅，常用于尽可能多的去除较大的悬浮物，格栅间距范围为10～40mm，通常取16～25mm。其一般均会设置机械清渣，以改善工作环境和工作效率。

（3）细格栅

细格栅可以有效地去除细小的杂物，以避免污堵有孔口布水器的设备等。其避免生物滤池的旋转布水器堵塞，可以去除毛发等细小纤维物质，避免其进入MBR膜生物反应器的膜系统中造成膜污染等。

除此之外，格栅还可以按其外形进行分类，具体可分为平面格栅和曲面格栅两种。平面格栅由栅条和框架组成，曲面格栅又可分为固定曲面格栅和旋转曲面格栅。图2.7固定式筛主要由曲面栅条和框架构成，筛面自上而下形成一个倾角逐渐减小的曲面。渗滤液经过栅条时，污物被栅条截留，并在水力冲刷和自身重力下沿筛面滑下落入渣槽。图2.8为旋转筒筛，流入转筒内的污水经下部筛网过滤后排出，污物被截留在筛网内壁上，并随转筒旋转至水面上，经刮渣设备刮渣及冲洗水冲洗后，被截留污物掉落在转筒中心收集槽内，最终由出渣导槽排出。

（4）螺旋格栅

螺旋格栅是一种细格栅，后续处理对过滤精度要求比较高的工艺经常采用螺旋格栅除污机，螺旋格栅结构紧凑，精度要求高，制造成本高，运行成本也高，功率一般为8kW。

其工作原理如下：将其与水平面呈35°安装在水渠中，污水从鼓的端头流入鼓中，水通过栅网的栅缝流出，固体垃圾被过滤在栅网筐内，带有耙齿的清洁臂在圆周运动时清理格栅缝隙，耙齿伸入栅网中，将固体取出。它不同于内进流格栅，当清洁臂处于最高点时，通过水的冲洗及挡渣板的作用，将垃圾从耙齿上清除下来，并掉入垃圾收集装置螺旋输送斗中，在输送过程中通过变螺距的作用被脱水，在最上端压缩区被挤干，而挤压水被回流至水渠，垃圾最后送入集装箱或后继设备，再进行处理。但在实际使用中转鼓格栅也存在一些不足：首先该设备与水平渠道存在安装角度，这样就使过滤网筒与流水水平面也存在这个角度，那么过滤网筒的实际过滤面积降低。其次，由于整个网筒埋于渠道底部以及底部转动轴承留置于污水中，水下转动轴承长期浸泡于污水中，在出现腐蚀和润滑不利时会出现卡死，导致整个设备不能正常运转。对于纤维、毛发类的污物容易倒挂于网孔之上，长期运行过滤网面容易结膜，虽有喷淋装置的冲洗，过滤网面也不能被彻底冲洗干净，所以人工清除和水下轴承的维护在所难免。螺旋格栅的示意图，如图2.9所示。