水力再生污水滤面设计与评价指标体系
张承虎、庄兆意、孙德兴
（哈尔滨工业大学，哈尔滨150090）
张承虎、庄兆意、孙德兴
（哈尔滨工业大学，哈尔滨150090）
摘要：与常规的静态过滤不同，污水源热泵的过滤技术是一个动态过滤，滤面要求具有连续再生功能。本文建立了以缠绕长度、反冲效率、内漏率、换热保证率为核心的包括滤孔直径、反冲面积比、孔板面积比、平均未堵塞系数、过流面积、滤孔个数及混水率在内的水力再生污水滤面设计与评价指标体系，为污水水源热泵系统的前置过滤设备提供设计与选型依据。
关键词：污水、水力再生、滤面、设计、评价
传统的过滤设备的滤面通常是静态滤面，最主要的设计与评价指标通常是滤孔直径和孔板面积比（或截面系数）。但是污水源热泵系统中的污水过滤设备要求具有连续再生功能，因此对设计方法和评价提出了新的要求。工程实践也证明传统的滤面设计方法不再适用于水力再生污水滤面的设计。因此本文在理论研究与工程实践总结的基础上，建立了一套完整的水力连续再生污水滤面的设计与评价指标体系。
1、水力连续再生污水滤面的理想运行特点
水力连续再生污水滤面通常被划分为两个区，即过滤区和反冲区（再生区）。整个滤面连续旋转，两部分滤面可连续更替，如此一来，可连续地将再生后的“清洁滤面”送进过滤区进行工作，同时将堵塞后的“不洁滤面”连续地送到再生区进行再生。这种动态平衡使得过滤区滤面始终处于“渐变的非完全堵塞状态”，实现了装置稳定工作的目的。如图1。
图1水力连续再生滤面结构示意图
从结构上来看，水力连续再生滤面就与常规静态滤面大不相同。定义几个基本的结构参数如下：
（1）孔板面积比：滤面网眼的总面积（即过流面积）与滤面的总面积（过流面积与非过流面积之和）之比，以符号S0表示。
（2）过滤区与反冲区角度：以滤面的旋转中心为顶点，过滤区与反冲区分别所占的平面角，分别用与表示。
（3）过滤面积比：滤面的过滤区面积与反冲区面积之比，用符号表示，即。或者反冲面积比：反冲区面积与过滤区面积之比，用符号表示，。
工程实践总结发现，造成滤面堵塞的主要原因是丝状纤维类污物缠绕于滤孔上，无法水力反冲洗掉。建立如图2所示的网孔堵塞与再生模型，由于堵塞量，也即堵塞厚度与过流污水量成正比，因此可得如下堵塞厚度与角度之间的关系：
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