雨水预处理里,"格栅"和"过滤"常被混为一谈,其实它俩拦的东西、用的原理完全不同。格栅是用金属栅条或筛网"挡住"较大的悬浮杂物,靠机械拦截;过滤是让水流穿过多孔滤料,把细小颗粒截留。在雨水收集系统里,格栅是粗筛、过滤是精滤,两者前后配合,再加上前面讲的截污挂篮、沉砂,构成一条逐级净化的预处理链。本文把雨水常用的格栅形式与过滤单元分开讲清,给出栅隙、滤速、滤料粒径等选型参数。
一、格栅:雨水预处理的粗筛
格栅按栅条间隙(栅隙)分级:
1. 粗格栅:栅隙 20~50mm,拦树枝、塑料瓶、大块垃圾,一般设在雨水口或泵站前,雨水收集系统里常被雨水口箅子与截污挂篮替代;
2. 中格栅:栅隙 10~20mm,拦中块杂物;
3. 细格栅:栅隙 1~5mm,拦细小悬浮物、纤维、落叶碎屑,是雨水预处理里最常用的一级;
4. 网格式/弧形筛网:孔径 0.5~2mm,介于格栅与过滤之间。
雨水格栅的特殊之处:来水是间歇性、大流量、含砂含杂物,远比连续污水工况恶劣,因此格栅要满足两个硬要求——过水能力大、不易堵、能自动清污。人工格栅在雨水项目里只适合小流量、易到达的点位;中大型项目常用回转式机械格栅、阶梯格栅或内进流网板格栅,齿耙或网板连续转动把截留物捞到槽边输送出去。
二、过滤单元:把细小颗粒留下来
经过格栅、沉砂之后,雨水仍含细小悬浮物(几微米到几百微米),直接进蓄水模块会沉积、发浑;直接回用水质不达标。这时用过滤单元精滤:
1. 滤料过滤:水流穿过多级滤料(石英砂、无烟煤、沸石、活性炭等),颗粒被滤料孔隙截留。雨水预处理常用单层石英砂或双层滤料,滤速取 5~10m/h(微污染雨水可偏低);
2. 筛网/滤芯过滤:用滤网或折叠滤芯,孔径 50~200μm,拦更细的颗粒,常用于回用前的保安过滤;
3. 自清洗过滤:带反冲洗功能,滤网积污后自动压差反冲,适合连续运行、少人工干预的项目。
雨水过滤与给水过滤的差别在于:雨水来水水质波动大、间歇性强,滤料容易在雨后长时间"干置"滋生生物膜,因此雨水过滤常设计成"雨后自动反冲洗"或"利用池水浸泡反冲",避免滤料板结发臭。
三、关键参数怎么取
格栅选型参数:
参数|粗格栅|细格栅|网滤
栅隙/孔径|20~50mm|1~5mm|0.5~2mm
拦截对象|大块垃圾|细悬浮物|细小颗粒
过水水头损失|小|中|较大
清污方式|人工/机械|机械/自清洗|反冲洗
过滤单元参数:
参数|典型取值
滤料|石英砂0.5~1.2mm,或双层滤料
滤速|5~10m/h
滤层厚度|0.6~1.2m
反冲洗强度|12~15L/(m²·s)
反冲洗周期|8~24h或按压差
四、在预处理链中的位置
一条典型的雨水预处理链为:
雨水口箅子 → 截污挂篮(拦落叶塑料袋)→ 沉砂井(去重砂)→ 细格栅/网滤(拦细悬浮物)→ 弃流装置(切初雨)→ 蓄水模块池 → 回用前精滤+消毒
需要强调两点:
(1)格栅、过滤单元应放在弃流之后还是之前?工程上通常把粗拦截(挂篮、格栅、沉砂)放前面保护后续管道与弃流装置,把精细过滤放回用前,避免滤料频繁被初雨高污染负荷击穿;
(2)过滤单元的反冲洗水、格栅清出物,属初雨高污染,应排入污水系统,不得回灌收集系统。
五、常见问题与选型建议
- "用一个格栅就够了":雨水杂物粒径跨度大,单层格栅要么过粗漏沙、要么过细速堵,应粗细分级;
- "过滤速度越快处理量越大越好":滤速过高会穿透细颗粒、水头损失骤增,按微污染雨水取 5~8m/h 较稳妥;
- "不做反冲洗":滤料堵死只需几场雨,无反冲洗的过滤单元是摆设,必须配自动反冲或定期人工反冲;
- "滤料选活性炭一步到位":活性炭用于深度脱色除味,前置用石英砂即可,活性炭堵塞快、成本高,应放后置。
六、雨水过滤与给水过滤的差异
雨水过滤和给水厂过滤看起来都是"水穿滤料",但工况差别很大,不能照搬给水参数:
- 来水间歇性:雨水不是连续流,过滤单元雨后会长时间干置,滤料易板结、滋生生物膜;
- 水质波动大:初雨污染高,一场雨里水质前后差别大,滤料负荷忽高忽低;
- 含砂含杂物:即使前置预处理,雨水仍比给水含更多砂与杂物,滤网更容易堵。
因此雨水过滤常设计成"雨后自动反冲洗"或"用蓄水池存水反冲",并在过滤前加一道细格栅/网滤保护滤料。滤速取值也比给水保守,一般 5~8m/h,避免穿透。
七、滤料级配与反冲洗参数
双层滤料(无烟煤+石英砂)比单层砂滤纳污量大、出水稳:无烟煤在上,粒径粗、密度小,截较大颗粒;石英砂在下,粒径细、密度大,把关细小颗粒。反冲洗用气水联合效果最好:先气松动滤料,再水洗冲走污泥,反洗强度 12~15L/(m²·s),反洗时间 5~10min,膨胀率 30%~50%。反洗水必须排污水系统,不能回流收集——反洗水是把滤料上截留的污泥冲出来的脏水。
八、选型补充建议
- 雨水回用前精滤:多介质过滤+精密滤芯保安;
- 无人值守:选带自动反洗的自清洗过滤器,压差到时自动冲洗;
- 小水量间歇:选滤芯罐,定期换芯即可;
- 注意:活性炭不要前置,前置用石英砂,活性炭放后置除味,否则很快堵死。
九、雨水预处理链中的位置确认
一条完整雨水预处理链为:雨水口箅子→截污挂篮→沉砂井→细格栅/网滤→弃流→蓄水模块→回用前精滤。要特别注意"粗拦截放前面、精滤放后面":
- 挂篮、格栅、沉砂放最前面,保护后续管道与弃流装置;
- 精细过滤放在回用前,避免滤料被初雨高污染负荷击穿;
- 过滤反洗水、格栅清出物都是脏水,排污水系统,不回流收集。
把这条链在图纸上标清,哪一环漏了、哪一环装反了,运行起来都会出问题。滤料滤速、反洗强度这些参数,要按项目进水水质复核,不能照搬给水厂。
九、过滤单元的反冲洗设计
滤料或滤网用久了会堵,水头升高,必须反冲洗。反冲洗方式有气水联合反冲(先气松动、再水洗冲泥)和单独水反冲。触发方式:按压差(初始水头升到 2 倍即反冲)或按时间(8~24 小时一次)。反冲洗强度 12~15L/(m²·s),反洗时间 5~10 分钟,滤层膨胀率 30%~50%。反洗水是把滤料截留的污泥冲出来的脏水,必须排污水系统,绝不能回流收集——否则等于把污泥又送回池里。
十、过滤与格栅在系统里的先后
雨水预处理链:雨水口箅子→截污挂篮→沉砂井→细格栅/网滤→弃流→蓄水模块→回用前精滤。粗拦截(挂篮格栅沉砂)放最前面保护管道与弃流装置;精细过滤放回用前,避免滤料被初雨高污染负荷击穿。过滤反洗水与格栅清出物都排污水系统。滤速取 5~8m/h,比给水厂保守,因为雨水间歇、水质波动大。
龙康雨水预处理成套装置将细格栅、自动反冲洗过滤单元与截污、沉砂、弃流按项目串接成套供应,滤料级配与滤速按汇水面污染与回用目标设计;可提供过滤单元反冲洗水排向与格栅清污方式建议。具体选型参数可联系龙康技术团队按设计流量与进出水要求复核。