GSH-Z 系列全自动化高效节能曝气精滤机一、 概述GSH-Z系列全自动高效节能曝气精滤机是北京世纪广盛行科技发展有限公司自主设计，开发的一种小阻力配水系统的专用节能曝气过滤机。它采用 粗滤料反粒度上向流过滤 技术和 水力自动化反冲洗 技术为技术核心，是一种实用、新型、高效的过滤设备。1.1、反粒度上向流过滤技术简介 反粒度上向流过滤 技术是一种较理想的过滤技术，杂质在滤层中的穿透深度是时间的函数。在滤层中，水流经滤料粒径由粗到细，该结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离。即待滤水中的杂质在滤床中由大到小逐一被去除，越接近滤床的表面，残留在水中的杂质粒度越小，表层细滤料极容易将其截留而不会穿透滤床，滤床中表层细滤料能起到水质保护层的作用。从而实现滤床高速和高精度的过滤、并大幅提高滤床的纳污量，减少反冲水量。反冲洗效果的好坏是 粗滤料反粒度上向流过滤 技术的重要环节。由于滤床中的滤料粗，在强大的反冲洗强度的作用下，整个滤床的膨胀率小，滤料在反冲洗水流的作用下，处于悬浮状态。反冲洗水流对滤料颗粒冲涮剪切，使包裹在滤料上的污泥脱离滤料被上升水流带走。处于悬浮状态的滤料颗粒互相碰撞摩擦，使污泥被摩擦掉。因此滤床(垫层和滤层的统称)反冲洗效果好。根据工程和研究结果表明：粗滤料反粒度上向流过滤比常规的过滤方式（下向流过滤，上向流反冲洗）具有明显的优越性：它含污能力强、产水量大，反冲洗周期长，能适用较高的反冲洗强度，滤料能冲洗干净并大幅度节省投资。常规的过滤方式（包含单层滤料、双层滤料、三层滤料、复合滤料）因反冲洗后造成滤料粒径从上至下逐渐增大的滤层结构，滤料的吸附比表面从上至下逐渐减少。过滤时，水在滤料孔隙间的流速是由大变小，而水的剪切力随流速增大而变大。随着过滤时间的增长，上部滤料中的杂质越来越多，产生表面堵塞，不允许絮体进入下部滤层，过滤水头也迅速增加，使滤池有限的期终水头损失较快到达，从而在滤床下层滤料尚未充分发挥截留杂质作用的情况，不得不停止使用，进入反洗状态。1.2、水力自动化反冲技术及plc编程双重自控技术水力自动化反冲技术是一种采用水动力学原理为技术核心的无阀控制的反冲技术。当滤床经过一段时间过滤后，水头损失逐渐升高，进水箱水位逐渐抬升。当水位达到某一设定水位，反冲洗虹吸系统瞬间形成虹吸，滤料反冲洗开始。另外，GSH-Z系列机型为设备调试及更灵活的操作方式，增加了了plc编程自控技术，可根据运行时间，自由设定反冲洗周期。l 参数过滤精度高：对水中悬浮物的去除率可达95%以上，对大分子有机物、病毒、细菌、胶体、铁等杂质有一定的去除作用。滤速：0～35m/h反冲洗强度：21L/s.㎡反冲洗时间：4min滤料厚度：700mm纳污量：15kg/m3运行流量： 30-590m3/hl 用途GSH-Z水力自动化高效节能曝气精滤机可广泛应用于水处理工艺中的杂质分离，在广泛的滤速范围内正常工作，对原水悬浮物浓度及变化有较好的适应性，可除去原水中多种污染物。该过滤机可广泛适应于游泳池水处理、景观水水处理、中水回用、乡镇农村给水、深度处理预处理、循环水处理、高铁高锰水源水处理等。 GSH-Z系列全自动高效节能曝气滤机选型表

滤机型号	GSH-60/30Z	GSH-80/50Z	GSH-105/100Z	GSH-130/160Z	GSH-150/200Z	GSH-180/300Z
处理水量m3/h	30	50	100	160	200	300
滤机单体尺寸（mm）	￠600	￠800	￠1050	￠1300	￠1500	￠1800
滤机尺寸（mm）	1800*1800*1800	2200*2200*3700	2900*2900*3700	3400*3400*3700	3800*3800*3700	4600*4600*1800
进水管直径（mm）	110	160	200	200	250	250
出水管直径（mm）	110	160	200	250	315	315
排污管直径（mm）	110	200	200	250	315	315
设备净重(kg)		501	678	1109	1303	1944
设备运行重量（kg）		9666	16651	25525	33983	48938
循环泵参考型号		KQL80/100-3/2Q=50m3/h H=12.5m N=3KW	KQL100/200-3/4Q=50m3/h H=12.5m N=3KW	KQL100/90-4/2Q=89m3/h H=10m N=4.0KW	KQL100/100-5.5/2Q=100m3/h H=12.5m N=5.5KW	KQL125/10011/2Q=160m3/h H=12.5m N=11KW
循环泵功率（kw）		3.0	3.0*2	4.0*2	5.5*2	11.0*2
循环泵台数		2台，一用一备	3台，二用一备	3台，二用一备	3台，二用一备	2台，二用一备
曝气平衡吸水箱规格	￠600*H2200	￠800*H2200	￠1200*H2200	￠2000*H2200	￠2200*H2200	2200*H2200
滤机型号	GSH-190/360Z	GSH-210/420Z	GSH-220/470Z	GSH-230/530Z	GSH-245/590Z
处理水量m3/h	360	420	470	530	590
滤机单体尺寸（mm）	￠1900	￠2100	￠2200	￠2300	￠2450
滤机尺寸（mm）	4800*4800*3700	5200*5200*3700	5400*5400*3900	5600*5600*3900	5900*5900*3900
进水管直径（mm）	315	315	400	400	400
出水管直径（mm）	400	400	500	500	500
排污管直径（mm）	400	400	400	400	400
设备净重(kg)	2067	2712	2992	3146
设备运行重量（kg）	54523	66606	77052	84216
循环泵参考型号	KQL125/100-11/2Q=160m3/h H=12.5m N=11KW	KQL125/90-7.5/4Q=143m3/h H=10m N=7.5KW	KQL125/100-11/2Q=160m3/h H=12.5m N=11.0KW	KQL150/185-11/4Q=179m3/h H=10m N=11KW	KQL150/200-15/4(Z)Q=200m3/h H=12.5m N=15KW
循环泵功率（kw）	11*2	7.5*3	11*3	11*3	15.0*3
循环泵台数	3台，二用一备	4台，三用一备	4台，三用一备	4台，三用一备	4台，三用一备
曝气平衡吸水箱规格	￠2200*H2400

说明：上表中设备重量为设备采用UPVC材质制作，若根据用户需要，采用碳钢制作加玻璃钢防腐，重量需另行核算。附录1：反粒度过滤技术介绍：在水处理流程中，过滤技术一直是各国水处理专家及广大水处理工作者一直探讨的问题，也是水处理流程中的关键环节。其中 反粒度过滤 技术在许多专家的多年研究下，取得了应用于工程领域突破性的成果。下面结合各专家的研究成果及我公司在试验中的一些数据，介绍本技术的一些大致情况。反粒度过滤方式能克服传统 下向流过滤 的缺点，能取得高效优质的过滤效果。我公司技术人员对粗石英砂滤料上向流过滤技术进行了理论和实践研究，在单一的滤层中待滤水从粒径最粗的底层进，从粒径最细的表层出，初步掌握了 反粒度过滤 的关键技术。中试研究结果表明，粗石英砂滤料上向流过滤比传统的重力流过滤具有更大的截污能力和产水量，为适用较高的反冲洗强度(21L/ S.m2)以便滤料清洗更干净，采用粒径范围为0. 63 ~ 2. 00mm的粗石英砂滤料，滤层厚70-75cm，水温6~27℃，进水浊度为30 NTU左右等情况下，能获得平均滤速为16~18m/h、平均滤后水浊度为1 NTU左右、周期达14-24小时的好效果。生产规模的运行实验显示粗石英砂滤料上向流过滤对悬浮颗粒的去除是有效的，反冲洗干净彻底，过滤周期长，当平均滤速为20 m/h时，出水浊度为1NTU。按该技术成功运用的典型工程北京温都水城人工湖的设计参数，反粒度过滤器较一般过滤速可提高50%以上，因此，其面积比同规模的其他过滤器至少减少1/3，从而节省了大量的基建投资，经营费用亦有减少，特别适用于大型人工湖水处理工程，这是一种有潜力的过滤技术，尤其适用于循环水过滤，农村给水处理等领域。过滤技术是水质处理技术中不可缺少的一环。自从水处理技术发明以来，水处理工作者一直孜孜不倦地追求与研究着高效优质的水处理技术。在廿世纪六十年代和七十年代，水处理技术中的混凝技术、沉淀技术有较大的突破，而过滤技术却处在停滞不前的状态。常规的过滤方式是下向流过滤，上向流反冲洗。因反冲洗后造成滤料粒径从上至下逐渐增大的滤层结构，滤料的吸附比表面从上至下逐渐减少。过滤时，水在滤料孔隙间的流速是由大变小，而水的剪切力随流速增大而变大。随着过滤时间的增长，上部滤料中的杂质越来越多，产生表面堵塞，不允许絮体进入下部滤层，过滤水头也迅速增加，使滤池有限的期终水头损失较快到达，从而在滤床下层滤料尚未充分发挥截留杂质作用的情况下，不得不停止使用。理论上较理想的过滤技术应是杂质在滤层中的穿透深度是时间的函数，待滤水先经过粗滤料，再经过细滤料的过滤，即 反粒度过滤 。在本领域，湖南大学的水处理专家吴老师对 反粒度过滤 这项技术进行长期的实验与生产应用研究，取得了可喜的成果，获得了高效优质的粗石英砂滤料上向流过滤技术。常规过滤用的石英砂滤料粒径小，滤料承受不了高的反向滤速和大的反冲洗强度，反冲洗不干净，垫层、滤层大量积泥，因此滤池无法正常工作而告失败。本研究中在实验场地采用UPVC材质制作了一套手动的反粒度过滤设备，采用0. 63 ~1. 60mm和0.71~2. 00mm的粗石英砂滤料进行过滤，能理想地满足过滤的高滤速、长周期、好水质、易冲洗等要求。通过实验得出 粗石英砂滤料上向流过滤 应用在不同条件下时的技术参数。合理的选择滤料粒径是研究成功的关键， 粗石英砂滤料上向流过滤 是减速、增压的过滤，滤料粗、滤床含污量大、反冲洗耗水率低，截污在整个滤床中的分布保持着底层粗滤料截污量大，逐渐而有规律地向上层均匀递减。当起始滤速合适、进水浊度适宜，期终滤层截污量可达15kg/m3左右，这较普通快滤池期终截污量只有3. 0kg/m3左右来说要优越得多。在我们的实验中，对 粗石英砂滤料上向流过滤 的影响因素如起始滤速与待滤水浊度的影响、水温的影响、药剂种类与投量的影响、pH值的影响等进行了深入的分析。反冲洗效果的好坏是 粗石英砂滤料上向流过滤 的重要一面。反冲洗效果好，滤床(垫层和滤层的统称)都被冲洗干净。滤料在反冲洗水流的作用下，处于悬浮状态。反冲洗水流对滤料颗粒冲刷剪切，使包围在滤料上的污泥脱离滤料被上升水流带走。处于悬浮状态的滤料颗粒互相碰撞摩擦，使污泥被摩擦掉。由于滤床中的滤料粗，在强大的反冲洗强度( 21 L/ ( m2 s)左右)的作用下，整个滤床的膨胀率小，只有20%。本章从理论上研讨 粗石英砂滤料上向流过滤 的反冲洗效果。通过水流对滤料的冲测剪切理论和悬浮滤料颗粒间碰撞摩擦理论来论证粗石英砂滤料上向流过滤的反冲洗是高效的。本实验要解决的另外一个问题为总作用水头（差值），除清洁滤床水头损失之外，均消耗在滤池的进水管路和配水系统上。粗石英砂滤料上向流过滤滤床截污由下而上均匀递减，待滤水中大颗粒的悬浮物进入滤床后先被底层粗滤料所截留，越往上层水中悬浮物粒径和滤料粒径都越来越小，悬浮物极易被拦截去除。而整个滤床孔隙直径的减小来得非常缓慢，故滤床中的水头损失的增长非常平缓，这与传统的下向流过滤是一个鲜明的对比。同时，由于作用于滤床的水头逐渐增加，故滤速降低很慢，所以整个滤期内平均滤速高、产水量大。众所周知，减速过滤能保障出水水质。实验证明:当过滤周期在12小时以上，平均滤速在18m/h以上，进水浊度为30 NTU的条件下，平均出水浊度只有1.0 NTU左右。另外，增压过滤可做到过滤操作水力自动。由于滤料粗，滤层的膨胀率却只有20%左右，一其悬浮浓度是很大的。根据反冲洗时滤料颗粒彼此相互碰撞摩擦和反冲洗水流对滤料颗粒冲测剪切，使杂质脱离滤料被上升水流带出池外的原理，在如此高的冲洗强度作用下处于膨胀状态的滤层中滤料颗料相互碰撞摩擦非常频繁，同时高速水流对滤料颗粒的冲刷剪切作用也发挥充分，滤料颗粒及其孔隙中所截留的污泥在这双重作用下脱离滤层，随反冲水流进入排泥系统。滤层在强大的冲洗流量作用下很快被冲洗干净，大大缩短了反冲洗时间。但只有在表层滤料粗的情况下才经受得起如此高的冲洗强度而不流失。一大一粗相映成趣，获得了较大的经济效益。这也是此项研究的一大成功。单一石英砂滤料 下向流过滤 滤床的截污规律是:待滤水的中粗大杂质先在表层细滤料中被截除，水越往下流，滤料粒径越粗，滤层孔隙越大，残留在水中的杂质粒径越小，极易穿透整个滤床而进入清水中，使出水水质变坏。在较短的时间内大量的杂质被表层l 0cm左右厚的细滤料所截留，其截污量占整个滤床截污量的85%。越往下滤层发挥的截污作用越小，周期末杂质在滤层中的分布极不均匀，起始滤速一般只有12m/h左右。 粗石英砂滤料上向流过滤 与 下向流过滤 的情况截然不同:在滤床中循水流的方向滤料粒径由粗到细。待滤水中的杂质在滤床中由大到小逐一被去除，越接近滤床的表面，残留在水中的杂质粒度越小，表层细滤料极容易将其截留而不会穿透滤床，滤床中表层细滤料能起到水质保护层的作用。由于 粗石英砂滤料上向流过滤 是减速过滤，若不因起始滤速太大而产生杂质穿透现象，则整个周期中不会有杂质穿透现象发生，而滤期将要结束时(出水蚀度近2 NTU时)，会有大量杂质穿透现象，出水浊度突然升高，过滤结束。常规的过滤方式是下向流过滤（包含单层滤料、二层滤料、三层滤料、复合滤料），上向流反冲洗。因反冲洗后造成滤料粒径从上至下逐渐增大的滤层结构，滤料的吸附比表面从上至下逐渐减少。过滤时，水在滤料孔隙间的流速是由大变小，而水的剪切力随流速增大而变大。随着过滤时间的增长，上部滤料中的杂质越来越多，产生表面堵塞，不允许絮体进入下部滤层，过滤水头也迅速增加，使滤池有限的期终水头损失较快到达，从而在滤床下层滤料尚未充分发挥截留杂质作用的情况，不得不停止使用。理论上较理想的过滤技术应是杂质在滤层中的穿透深度是时间的函数，待滤水先经过粗滤料，再经过细滤料的过滤，即 反粒度过滤 。 粗滤料反粒度上向流 过滤技术是一种较为理想的过滤技术，在滤床中水流的方向滤料粒径由粗到细。待滤水中的杂质在滤床中由大到小逐一被去除，越接近滤床的表面，残留在水中的杂质粒度越小，表层细滤料极容易将其截留而不会穿透滤床，滤床中表层细滤料能起到水质保护层的作用。反粒度过滤特性：过滤精度高：对水中悬浮物的去除率可达95%以上，对大分子有机物、病毒、细菌、胶体、铁等杂质有一定的去除作用。滤速：20～45m/h反冲洗强度：21L/s.㎡反冲洗时间：3.5～4min滤料厚度：1100mm纳污量：15kg/m3 提供本文：北京世纪广盛行科技发展有限公司。