開(kāi)封市三水廠降氟改水?dāng)U建工程規(guī)模為10萬(wàn)m3/d,于1996年5月1日開(kāi)工，1998年8月1日試運(yùn)行。水源為黃河水，凈水工藝為常規(guī)反應(yīng)、沉淀、過(guò)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(guò)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(zhǎng)柄濾頭，每m2濾板安裝49個(gè)濾頭，開(kāi)孔率為1.225%。設(shè)計(jì)濾速7m/h，為恒水位恒速過(guò)濾方式，最大濾層水頭差2.4m。原設(shè)計(jì)的濾池反沖洗方式為氣水混合反沖洗，其步驟為先單獨(dú)氣洗2min；再氣水混合沖洗2min；然后單獨(dú)水漂洗6min；整個(gè)反沖洗過(guò)程中均利用濾前水進(jìn)行表面掃洗，氣洗強(qiáng)度14～16L/(s.m2)，水洗強(qiáng)度4～6L/(s.m2)。經(jīng)過(guò)近3個(gè)月的試運(yùn)行，我們發(fā)現(xiàn)沖洗效果不很理想，為獲得較好的運(yùn)行效果，確定合理的運(yùn)行參數(shù)，我們于1998年12月至1999年4月進(jìn)行了反沖洗強(qiáng)度及反沖洗時(shí)間的實(shí)際試驗(yàn)和調(diào)試工作。并于1999年7月24日又進(jìn)行了檢查。

1　過(guò)濾周期的控制

濾前水濁度穩(wěn)定在3～6NTU，濾層成熟期后，過(guò)濾時(shí)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

均質(zhì)濾料孔隙率高，截污容納量大，過(guò)濾周期長(zhǎng)，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(guò)長(zhǎng)在濾層形成泥球，我們確定以濾層損失為2.0m水頭控制過(guò)濾周期。同時(shí)，為防止監(jiān)測(cè)濾層水頭損失的差壓變送器故障，而造成濾池繼續(xù)過(guò)濾發(fā)生“泄漏”現(xiàn)象使出水水質(zhì)劣化，我們確定最大過(guò)濾周期為56h。因此，我們確定開(kāi)始反沖洗自動(dòng)化控制工藝條件如下，任何一個(gè)條件達(dá)到即進(jìn)行反沖洗：(1)濾層水頭損失2.0m(程序可調(diào))。(2)超過(guò)濾池內(nèi)控制最高水位延時(shí)30min(程序可調(diào))。(3)累計(jì)連續(xù)運(yùn)行56h。

2　反沖洗強(qiáng)度及反沖洗時(shí)間的確定

沖洗效果的好壞是影響濾池運(yùn)行的關(guān)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(lái)衡量。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)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(dāng)大于5%時(shí)屬于極差［1］。

用氣洗、氣水混合洗和水洗的順序進(jìn)行沖洗的方式，采用不致引起砂層膨脹的反沖洗流速，同時(shí)利用空氣攪動(dòng)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(huì)形成泥球，在濾層內(nèi)，由于氣泡運(yùn)動(dòng)的變化造成濾料的劇烈攪動(dòng)，使所附著的懸浮固體剝離脫落。我們?cè)诜礇_洗水泵出口及鼓風(fēng)機(jī)出口的管道上分別安裝了手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門和流量計(jì)以控制和計(jì)量反沖洗水量和氣量，參考其它水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)參數(shù)對(duì)我廠的濾池進(jìn)行了氣洗和水洗強(qiáng)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(qiáng)度越大，沖洗愈快，效果愈好。單獨(dú)水漂洗時(shí)間與反沖洗強(qiáng)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(dú)漂洗時(shí)間在水沖洗強(qiáng)度6L/(s.m2)時(shí)，最短為4.5min，可將池內(nèi)污水徹底置換為清水。我們通過(guò)不同的反沖洗強(qiáng)度與時(shí)間組合進(jìn)行了多次反沖洗試驗(yàn)，結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表2　反沖洗試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)實(shí)際調(diào)試從表2看出，既可達(dá)到滿意的沖洗效果，又沒(méi)有濾料的流失，而且節(jié)約反沖水量，結(jié)合我們的實(shí)際情況確定我廠該V型濾池的氣洗強(qiáng)度為14L/(s.m2)，水洗強(qiáng)度為6L/(s.m2)，單獨(dú)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(gè)過(guò)程自動(dòng)化控制程序的工藝參數(shù)，它包括4個(gè)階段：

(1)關(guān)閉部分進(jìn)水，繼續(xù)過(guò)濾將濾池內(nèi)水位降至H槽堰頂，減少排水量。

(2)單獨(dú)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(shí)表面掃洗，可掃除上浮的部分浮泥。

(3)進(jìn)行氣水混合沖洗4min，進(jìn)一步剝離濾料上附著的固體懸浮物并及時(shí)將部分脫落物沖出濾層，同時(shí)進(jìn)行表面掃洗，加強(qiáng)沖洗水的橫向流動(dòng)，及時(shí)排除懸浮固體。

(4)單獨(dú)進(jìn)行清水漂洗5min，同時(shí)進(jìn)行表面掃洗。

經(jīng)過(guò)3個(gè)月的運(yùn)行證明，所確定的該工藝參數(shù)合理，運(yùn)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(duì)濾層的清潔度進(jìn)行檢驗(yàn)，尚未發(fā)現(xiàn)濾料上有積泥增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

3　幾點(diǎn)看法

(1)要得到較好的沖洗效果，除了保證適當(dāng)?shù)臍夂退疀_洗強(qiáng)度外，其沖洗時(shí)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(kāi)啟度，適當(dāng)減小氣水混合沖洗時(shí)的水沖洗強(qiáng)度到5L/(s.m2)，單獨(dú)水漂洗強(qiáng)度不變，既可達(dá)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(dāng)降低排水槽(H槽)堰頂標(biāo)高減少濾料層上的水層深度以及減少?zèng)_洗槽之間的間距，可適當(dāng)縮短漂清時(shí)間，減少?zèng)_洗水的耗水量。

(4)在整個(gè)反沖洗過(guò)程中一直維持部分濾前水進(jìn)水而進(jìn)行表面掃洗，除了加強(qiáng)沖洗效果外，還緩沖了對(duì)其它濾池的負(fù)荷變化沖擊，確保運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

［1］許保玖. 給水處理理論與設(shè)計(jì). 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992

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