百年石英砂 今日微滤罐——砂滤罐技术创新进展情况研究

水处理过程大量用到砂滤罐，主要过滤材料为石英砂，简称砂滤，据说至少有百年的历史，全国历年来积累的砂滤罐应该数百万计，主要特点是价格便宜，简单实用，但是随着水处理要求的提高，砂滤罐面临着技术升级的历史阶段。作者从2000年开始，领导技术团队研究砂滤罐技术改造，至今取得了重要进展，考虑到很多用户还在为老旧砂滤技术瓶颈而苦恼，为此，将我们所了解的砂滤罐技术创新进展情况作一归纳，本文中的数据均来自作者亲历实践，真实可靠，但水处理是一门实践科学，不能以偏概全，因水平和认知有限，仅供读者参考，

一、研究砂滤罐技改的现实意义

砂滤罐在水处理应用中非常普遍，涉及众多行业，虽然现在已经到了5G时代，但是很多砂滤罐还是数十年以前的状态，很多人认为它太简单了，就是一个铁罐装一些砂子，很难有什么改造余地，实际上对最简单的事进行变革往往是最难的事，而一旦成功其效果往往也是巨大的。经过20年的研究积累和数万次配套试验，现在的砂滤罐已经可以升级到微滤罐，有了全新的功能，而且还专门研究对在用砂滤罐的改造升级措施，使得新老用户都可以共享创新技术成果，对直接使用者是技术效果和降低成本，对环境和水资源来讲，则是节约了大量反冲洗用水量和反洗水的再处理，具有很大的经济效益和社会环境效益。

二、传统砂滤罐与创新微滤罐对比

三、微滤罐成果应用

随着微滤罐的技术创新，随之带来一系列配套技术成果，例如，由于过滤精度从10μm提高到0.1μm，使得超细微粉作为水处理絮凝剂成为可能，将各种矿石加工成极细微的粉体，例如达到0.01μm，投入水中可以起到絮凝吸附作用，提高了水处理效果，尤其是提高含油污水处理效果。

由于超细微粉的应用需求，进而设计了塔式混凝器，将传统的加药过程从水平布置改为垂直布置，既节约了占地面积又提高了工作效率。

超细微粉和微滤组合成一套设备工艺系统，攻克了很多行业内老大难技术瓶颈，例如：

1 含油污水处理

工业污水处理往往含油，最典型的是油田回注水处理，水中的油是原油很粘稠，传统的砂滤罐效果不佳容易板结堵塞，采用微絮凝+微滤技术改造后，可以达到行业内回注水的最高标准。

3 城镇污水深度处理

在污水处理终端安装微滤罐，可用于深度处理或中水回用，可得到如下结果：

以上述运行数据分析如下：

◎ 由表中可以看到，进水COD已经低至27mg/L，说明生化已经做得很好了，但是经过微滤设备仍然有29%的去除率，这说明了溶解性COD采用生化处理，而非溶性COD仅用物理方式即可，难点在于截留胶体，这等于挖掘了原有处理工艺潜力。

◎ 由表中可以看到，即使进水SS已经低至8.1 m/L，进水浊度低至8NTU，经过微滤设备后SS仍然有79%的去除率，达到1.67m/L，浊度仍有95%的去除率，达到0.35NTU，实际就是滤除了非溶性胶体类，这已经是超滤膜的水平，传统砂滤很难做到这个效果。

◎ 由表中可以看到微滤对总磷的去除率比较高，平均达到40%，这同样得益于微滤系统具有0.1微米的过滤精度，化学除磷投加药剂，会使磷元素转为正磷盐形式，存在于胶体和活性污泥中，高精度对他们产生明显的滤除效果，

四、砂滤罐技改可行性

综上所述，对传统的砂滤罐技改升级，形成了微滤罐技术特色，不但提高了性能还降低了反洗水耗与能耗，扩展了更多的用途，但是大规模实施技术改造升级涉及可操作性，主要是砂滤罐大多在使用，不易拆除停产，全部更新在经济上也有难度，为此我们将微滤罐创新形成了标准的技术文件，方便大家共享，具体的建议是：

1 对于少量的砂滤罐可以考虑分批逐步更新。

2 对于大型联合企业更多的砂滤罐，则可以考虑先做微滤罐样板展示，测试处理效果，然后，在现有的砂滤罐系统附近，并列一套微滤罐系统，二个设备系统轮流对比运行，用数据说话，以后可互为备份系统，根据实际情况逐步替换。

3 大型钢铁企业，油田，化工涉及成百上千的砂滤罐，替换下来的老式砂滤罐不符合安全要求的则报废处理，可以用的则由维修车间技改升级。

4 传统砂滤罐技术升级改造是一个很大的市场，但是技术要求很高，可以形成一个产业，大型企业可以为此分流人员成立专门机构，直至将水处理环节市场化，委托技改和管理运行。社会的环保企业也可以将其作为新的业务增长点，拓展技改，投资，运行，管理收费的商务模式。