導讀：濾池濁度去除效果較差。濾池的反沖洗水頭僅1.2m。技術(shù)改造后。反沖洗水，給水廠濾池的優(yōu)化技改與運行。

關(guān)鍵詞：濾池，反沖洗水，技術(shù)改造

1 前言

烏魯木齊市某水廠始建于1985年，1987年投產(chǎn)運行，采用直接過濾工藝。1997年經(jīng)過擴建后形成完整的水處理工藝，設(shè)計處理能力8萬m3/d。工藝流程為：原水 預沉池 水力混合井 機械攪拌澄清池虹吸濾池 清水池。該水廠虹吸濾池設(shè)計規(guī)模為8萬m3/d，分為兩組，每組規(guī)模為4萬m3/d。每組濾池分為6格，共12格，單格面積為30m2，平面尺寸為5m×6m，池深5.lm。濾料采用單層石英砂濾料，濾料粒徑d=0.5-1.2mm，濾料層總厚度為900mm。，反沖洗水。卵石承托層厚度為250mm。作為控制水廠水質(zhì)的關(guān)鍵構(gòu)筑物，虹吸濾池存在出水水質(zhì)未能達標、反沖洗耗水量大以及虹吸設(shè)備工作不正常等較為突出的問題。對水廠的正常運營造成了影響。出于滿足日益提高的水質(zhì)要求及降低水廠制水成本的考慮，對原有虹吸濾池進行技術(shù)改造。

2 技改前運行中存在問題

2.1 濾后水水質(zhì)不達標

濾池濁度去除效果較差。從改造前運行的資料來看，在進水濁度≤15NTU時，其出水濁度僅達到1.2NTU，濁度的去除效果較差，特別時原水濁度較高時，濾池出水濁度相應升高，造成出廠水水質(zhì)不能達標。畢業(yè)，反沖洗水。

2.2 反沖洗耗水量大、濾池過濾周期短

原有工藝中的虹吸濾池，采用真空系統(tǒng)控制進水和反沖排水的虹吸管，真空系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，而且建設(shè)時間較長(1985年建設(shè))，存在漏水漏氣現(xiàn)象，個別濾池己經(jīng)出現(xiàn)了無法反沖洗的狀況，濾池的反沖洗水頭僅1.2m，反沖洗時濾料懸浮層偏低，濾料的膨脹率達不到設(shè)計要求，濾料沖洗不干凈，導致濾料中沉泥越來越多，致使濾池沖洗周期為8h，沖洗時間也比正常濾池長，濾池的反沖洗水量比正常濾池多一倍多。

2.3 自動化水平低

原有濾池自動化控制系統(tǒng)設(shè)計功能簡單、整體自控等級低、效果差，無法有效的實現(xiàn)濾池的自動化運行，增加了現(xiàn)場工作強度，濾池水位誤差大，出水水質(zhì)不能保證。同時給管理和運行也帶來了很大的困難。

2.4 反沖洗水排放不徹底

反沖洗廢水采用虹吸管排除，從虹吸管工作原理分析，在反沖洗停止，排水把虹吸破壞后，勢必有部分反沖洗廢水回落到濾池中，造成反沖洗廢水排放不徹底，對過濾水質(zhì)造成影響[1]。

3 優(yōu)化技改方案

濾池優(yōu)化技改最主要的目標是提高出水水質(zhì)、節(jié)省沖洗水量兩個方面。提高出水水質(zhì)最重要的是過濾方式的選擇，按照過濾理論[2]，提高濾池截污能力最好的辦法是采用反粒度過濾。畢業(yè)，反沖洗水。節(jié)省沖洗水量實現(xiàn)主要在于沖洗方式的選擇，而氣水聯(lián)合反沖洗可以大大降低沖洗水量。

3.1 虹吸濾池改為反向過濾氣水反沖洗濾池

鑒于原有濾池工況差，對虹吸濾池進行改造，從節(jié)省投資考慮，不改變原有池型，對現(xiàn)有的虹吸濾池進行技改，采用深圳清泉公司的專利技術(shù)——反向過濾氣水反沖洗濾池。畢業(yè)，反沖洗水。將正向過濾改為反方向過濾;增加氣水反沖洗系統(tǒng)，實現(xiàn)三段式氣水反沖洗;沖洗方式為閉閥沖洗，沖洗時不排水，避免了濾料流失的問題[2]。改造后濾池剖面圖見圖1，具體實施措施如下：

a改造前b改造后

圖1 濾池改造前后剖面圖

3.1.1進、出水系統(tǒng)

進水：拆除原濾池進水渠道和進水虹吸管，改為由濾池底部管道進水，每組濾池進水總管管徑為DN900，單格濾池進水管管徑為DN400，配置全數(shù)字氣動調(diào)節(jié)蝶閥控制進水。拆除原有濾池底部配水結(jié)構(gòu)，將池底兩側(cè)填高1.0m，單格濾池中間部分留出B×H=0.8×1.0的進水渠道，進水管伸入池壁和此進水渠相連。

出水：在池壁兩邊內(nèi)側(cè)設(shè)兩個出水堰槽(尺寸為B×H=0.6×1.0)，在池壁上開孔，接兩根濾后水出水管(DN300)。各單格濾池的出水管分別接至出水總管(DN800)，總管再和原通向清水池的管道相連接。單格濾池出水管上設(shè)氣動閥板，保持單格出水的控制。

3.1.2排水及放空系統(tǒng)

排水：拆除原濾池排水虹吸管和池內(nèi)3條排水渠，將排水積水槽整體抬高，在其內(nèi)墻上設(shè)置氣動翻板排水閥，通過翻板閥將沖洗水排至外墻和內(nèi)墻間的排水槽，并從槽底部接出排水管(DN500)，排入原濾池的排水渠內(nèi)。每格的沖洗水單獨排放。將原積水槽外墻的下部拆除，以擴大濾池管廊的面積，方便管道布置，改造后管廊寬度為4.9m。另外，為了避免閉閥沖洗不排水時廢水溢流到其他單元，在濾池外側(cè)池壁上開孔，設(shè)置溢流堰槽，并以管道接至排水溝渠。

放空：自濾池進水管三通處接出放空管(DN200)和反沖水排水管相連接，引入原濾池排水渠內(nèi)，放空管上設(shè)氣動蝶閥。畢業(yè)，反沖洗水。

3.1.3承托層及濾料

卵石承托層厚為350mm，仍然采用單層石英砂濾料，粒徑為0.8~1.65，K80=1.8，濾料厚度為1.15m。

3.2 完善反沖洗系統(tǒng)

對原有工藝管道加以改造并改變反沖洗方式，由自身水力反沖洗改為外加動力氣水反沖洗。

水反沖系統(tǒng)：增加3臺反沖洗水泵(2用1備),反沖洗水管管徑為DN400，接到待濾水進水管上，每單元濾池增加反沖洗進水自動蝶閥1套。

氣反沖系統(tǒng)：增加反沖洗鼓風機2臺(1用1備)，每單格濾池增加反沖洗進氣自動蝶閥和排氣電磁閥1套。反沖洗氣管管徑為DN200，伸入到中間填高的進水渠中。

3.3 提高自動化水平

保留原電動蝶閥配電控制柜，將原濾池控制柜改為濾池控制柜1個，增設(shè)水頭損失儀、反沖洗鼓風機控制(配電)柜以及空壓機控制(配電)柜。建立由濾池上位機、PLC主站與PLC就地站組成的集散控制系統(tǒng)。

4 運行效果

4.1改造前、后濾池出水濁度對比

改造前后濾池出水濁度見表1、2。畢業(yè)，反沖洗水。

表1 改造前進出水平均濁度(NTU)

表2 改造后進出水平均濁度(NTU)

由表1和表2可以看出，不論濾池進水濁度如何變化，出水濁度都能控制在1.6NTU以下，改造前出水平均濁度1.2NTU，改造后為0.4NTU，平均下降了67%，出水水質(zhì)達標率100%。

4.2改造前、后濾池反沖洗周期對比

改造前，濾池反沖洗周期為8h，技術(shù)改造后，濾池反沖洗周期≥36h;濾池技改后，可滿足日處理水量8萬m3的處理要求，考慮自用水水量，實際濾池日處理量約8.25萬m3，過濾濾速由原來的9.1m/h提高到10.8m/h，仍可滿足過濾工藝要求;

4.3改造前、后濾池反沖洗耗水量對比

改造前，濾池反沖洗耗水量約150m3/次.格，改造后，反沖洗耗水量節(jié)省70%以上。反沖洗水耗控制在產(chǎn)水量的2.0%以內(nèi)，每年節(jié)約水量150萬m3。

4.4改造前、后濾池自動化程度對比

改造前，濾池自動化控制系統(tǒng)設(shè)計功能簡單，無法有效的實現(xiàn)濾池的自動化運行，增加了現(xiàn)場工作強度，濾池水位誤差大，出水水質(zhì)不能保證。改造后，自動化程度提高，達到“無人值守、定時巡查”的程度。

5 結(jié)語

通過對原有虹吸濾池改為反向過濾氣水反沖洗濾池的技術(shù)改造，在很大程度上改善了過濾效果，并且提高了自動化程度，提高了濾池出水水質(zhì)，同時節(jié)約了反沖洗水量，帶來很大的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]北京市市政工程設(shè)計研究院.給水排水設(shè)計手冊(第3冊)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]郭修梅.過濾技術(shù)的重大發(fā)展[J].冶金礦山設(shè)計與建設(shè)，2002，34(2):32-35.

[3]許保玖，安鼎年.《給水處理理論與設(shè)計》[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992.

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