滤池发展历史与第四代滤池

背景概要

1804年，初代滤池——慢砂滤池诞生，苏格兰人采用人工清洗滤料，这种工艺滤速极慢，占地面积大，滤料的清洗繁琐，满足不了日益增长的用水量。

1882年，第二代滤池——普通快滤池诞生，美国人发明了混凝沉淀工艺及单水冲洗方法，实现下向流快速过滤，逐步取代慢砂滤池。

1972年，法国研发出以V型滤池为首的第三代滤池——气水冲洗滤池。此后，V型滤池及翻板滤池等气水反冲洗技术凭借其成熟稳定的性能迅速普及，成为市场主流。

然而，这些下向流滤池的固有短板始终存在——杂质堆积在滤层表面、纳污能力受限、占地大、反洗频繁，无法匹配如今老水厂"不增地、不停产"的提质增量需求。

基于反粒度过滤理论诞生的上向流滤池，正是被业界视为第四代滤池的主要方向：它以更高的纳污能力、更长的过滤周期和更省的占地，重新定义了过滤单元的效率边界。

那么，上向流滤池到底有何不同？它又是如何帮助水厂实现不停产提质增量的？

什么是上向流滤池

上向流滤池与传统V型滤池、翻板滤池等下向流滤池不同，上向流滤池的水流方向为自下而上——原水从滤池底部粗滤料进入，上部细滤料流出，整个床层起到很好的截污作用，属于理想型深床过滤。

这种过滤方式带来了一个重要优势：大颗粒杂质首先进入滤层深处被截留，细小颗粒在向上过程中被逐层过滤，滤料的纳污能力得到充分利用，而非像下向流滤池那样杂质集中在滤层表面。

深圳清泉与中南市政院联合主编了《上向流滤池设计规程》（CECS 451:2016）标准，在该技术领域积累了丰富的工程实践经验。

上向流滤池与下向流滤池的对比

很多行业朋友会问：上向流滤池和下向流滤池有什么区别？请看以下这组参数对比（基于典型工况实测值）：

上向流滤池为什么适合水厂原位改造

许多早期建设的水厂都面临同样的困境：城市用水需求增长，现有处理能力不足，但厂区没有多余空间新建构筑物，也不能长时间停产施工。

上向流滤池恰好能解决这一矛盾：

1.滤速更高，处理水量更大

滤速8~12 m/h远高于传统下向流池型，同容积的池型，处理水量可提升30%以上。

2.过滤周期更长，反洗频次更低

24~72 h的过滤周期意味着更少的反洗次数，反洗水耗更低，同时还减少了反洗设备的运行能耗。

3.不停产改造

在不增加构筑物、不动主体结构的情况下进行改造，无需新增征地，无需大规模土建施工，改造期间可分池轮流进行，保障水厂正常供水。

因此，相比传统下向流滤池，上向流滤池的运行成本可降低10%~30%。

典型案例

案例一：新疆乌鲁木齐市石墩子山水厂改造工程（2005年运行至今）

工程规模：6万→10万 m³/d

原位升级改造，全程不停产，药耗降低40%，滤池运行周期延长至32~72 h，出水浊度稳定在0.3 NTU以下。

案例二：新疆哈密市第三水厂提质增量工程项目（2012年运行至今）

工程规模：5万→7万 m³/d

原位升级改造，全程不停产，完成改造后药耗节省30%以上，提高了产水量，出水水质更好。

案例三：湖南省衡阳市城南水厂提质改造项目（2015年运行至今）

处理规模：8万 m³/d

不停产改造，过程中需超越沉淀池，原水微絮凝+直接过滤；滤池采用闭池反冲洗技术，避免滤料流失，滤料清洗更干净；相比V型滤池增产20%水量。

结语

从慢砂滤池到上向流滤池，过滤工艺演进已近两百年，人类对提升效率的追求从未停止。如今作为第四代滤池的主要方向，上向流滤池也逐渐被越来越多新型水厂采用。而对于那些有升级改造需求的水务企业来说，这也是一条经过诸多实例验证的原位提质增量路径。

深圳清泉技术团队在水厂全流程原位升级改造领域积累了丰富经验，可为水务企业提供从方案设计、设备供应到安装调试的全流程服务。如您有水厂升级改造需求，欢迎与深圳清泉技术团队交流探讨；也可在评论区或私信留下项目规模与水质目标，我们将安排技术人员对接。