氣水反沖洗V型濾池的調(diào)試
開封市三水廠降氟改水擴建工程規(guī)模為10萬m3/d,于1996年5月1日開工，1998年8月1日試運行。水源為黃河水，凈水工藝為常規(guī)反應、沉淀、過濾、消毒工藝。濾池采用的是氣水反沖洗V型濾池，共12格，單格有效過濾面積66m2，濾料為均質(zhì)石英砂，有效粒徑0.95～1.35mm，K60=1.21，濾層厚度1.2m；承托層為4～8mm粒徑的卵石，厚度50mm；濾頭為QS-Ⅰ型 20×292長柄濾頭，每m2濾板安裝49個濾頭，開孔率為1.225%。設計濾速7m/h，為恒水位恒速過濾方式，最大濾層水頭差2.4m。原設計的濾池反沖洗方式為氣水混合反沖洗，其步驟為先單獨氣洗2min；再氣水混合沖洗2min；然后單獨水漂洗6min；整個反沖洗過程中均利用濾前水進行表面掃洗，氣洗強度14～16L/(s.m2)，水洗強度4～6L/(s.m2)。經(jīng)過近3個月的試運行，我們發(fā)現(xiàn)沖洗效果不很理想，為獲得較好的運行效果，確定合理的運行參數(shù)，我們于1998年12月至1999年4月進行了反沖洗強度及反沖洗時間的實際試驗和調(diào)試工作。并于1999年7月24日又進行了檢查。
1 過濾周期的控制
濾前水濁度穩(wěn)定在3～6NTU，濾層成熟期后，過濾時間、出水濁度及濾層水頭損失如表1。
表1 濾池出水濁度、濾層水頭損失變化
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均質(zhì)濾料孔隙率高，截污容納量大，過濾周期長，出水水質(zhì)穩(wěn)定。為確保較好的出水水質(zhì)，而且為防止周期過長在濾層形成泥球，我們確定以濾層損失為2.0m水頭控制過濾周期。同時，為防止監(jiān)測濾層水頭損失的差壓變送器故障，而造成濾池繼續(xù)過濾發(fā)生“泄漏”現(xiàn)象使出水水質(zhì)劣化，我們確定最大過濾周期為56h。因此，我們確定開始反沖洗自動化控制工藝條件如下，任何一個條件達到即進行反沖洗：(1)濾層水頭損失2.0m(程序可調(diào))。(2)超過濾池內(nèi)控制最高水位延時30min(程序可調(diào))。(3)累計連續(xù)運行56h。
2 反沖洗強度及反沖洗時間的確定
沖洗效果的好壞是影響濾池運行的關鍵因素。沖洗主要是使沉積在濾料顆粒上的懸浮固體脫落并清除掉，使濾料保持清潔。沖洗效果以沖洗后濾料的含泥量及沖洗的均勻性來衡量。根據(jù)有關文獻報道，濾料含泥量在0～0.2%屬于從優(yōu)到佳的范圍，在0.5%～2.5%屬于尚可到差的范圍，當大于5%時屬于極差［1］。
用氣洗、氣水混合洗和水洗的順序進行沖洗的方式，采用不致引起砂層膨脹的反沖洗流速，同時利用空氣攪動濾層的作用。這種方式可保持砂層穩(wěn)定，表面殼層可被空氣完全破碎，不會形成泥球，在濾層內(nèi)，由于氣泡運動的變化造成濾料的劇烈攪動，使所附著的懸浮固體剝離脫落。我們在反沖洗水泵出口及鼓風機出口的管道上分別安裝了手動調(diào)節(jié)閥門和流量計以控制和計量反沖洗水量和氣量，參考其它水廠的運行經(jīng)驗參數(shù)對我廠的濾池進行了氣洗和水洗強度的調(diào)試。在氣水沖洗期間，在濾料不流化范圍內(nèi)水沖洗強度越大，沖洗愈快，效果愈好。單獨水漂洗時間與反沖洗強度成反比，與濾料深度及濾料層上面水深度成正比，深度為1.65m，單獨漂洗時間在水沖洗強度6L/(s.m2)時，最短為4.5min，可將池內(nèi)污水徹底置換為清水。我們通過不同的反沖洗強度與時間組合進行了多次反沖洗試驗，結(jié)果詳見表2。
表2 反沖洗試驗結(jié)果
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經(jīng)實際調(diào)試從表2看出，既可達到滿意的沖洗效果，又沒有濾料的流失，而且節(jié)約反沖水量，結(jié)合我們的實際情況確定我廠該V型濾池的氣洗強度為14L/(s.m2)，水洗強度為6L/(s.m2)，單獨氣洗2min，氣水混合4min，清水漂洗5min。由此，確定了該濾池反沖洗整個過程自動化控制程序的工藝參數(shù)，它包括4個階段：
(1)關閉部分進水，繼續(xù)過濾將濾池內(nèi)水位降至H槽堰頂，減少排水量。
(2)單獨氣洗2min，打碎表面泥殼層，將雜質(zhì)從濾料顆粒上剝離脫落，同時表面掃洗，可掃除上浮的部分浮泥。
(3)進行氣水混合沖洗4min，進一步剝離濾料上附著的固體懸浮物并及時將部分脫落物沖出濾層，同時進行表面掃洗，加強沖洗水的橫向流動，及時排除懸浮固體。
(4)單獨進行清水漂洗5min，同時進行表面掃洗。
經(jīng)過3個月的運行證明，所確定的該工藝參數(shù)合理，運行效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，于1999年7月24日，再次反沖后對濾層的清潔度進行檢驗，尚未發(fā)現(xiàn)濾料上有積泥增長的趨勢。
3 幾點看法
(1)要得到較好的沖洗效果，除了保證適當?shù)臍夂退疀_洗強度外，其沖洗時間非常重要。
(2)采用擋位調(diào)節(jié)反沖洗水管道上的閥門開啟度，適當減小氣水混合沖洗時的水沖洗強度到5L/(s.m2)，單獨水漂洗強度不變，既可達到滿意的沖洗效果，防止濾料流失，也能節(jié)約反沖洗水。
(3)在不影響配水均勻性的情況下，適當降低排水槽(H槽)堰頂標高減少濾料層上的水層深度以及減少沖洗槽之間的間距，可適當縮短漂清時間，減少沖洗水的耗水量。
(4)在整個反沖洗過程中一直維持部分濾前水進水而進行表面掃洗，除了加強沖洗效果外，還緩沖了對其它濾池的負荷變化沖擊，確保運行穩(wěn)定。
參考文獻：
［1］許保玖. 給水處理理論與設計. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992
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