對水廠標準設計濾池配水系統(tǒng)的改進
1 傳統(tǒng)濾池存在的缺陷
虹吸濾池具有基建投資少、出水水質穩(wěn)定、可實現水力全自動運行、維修管理方便等優(yōu)點,在20世紀80年代中后期建成的中、小型水廠中得到大量應用。進入90年代,廣東鄉(xiāng)鎮(zhèn)經濟迅速發(fā)展,大多數農村水廠都采用虹吸濾池或無閥濾池來解決水處理問題。其中有的水廠還在原國標圖號的基礎上進行了一些改進,如虹吸濾池將排水虹吸管從池中間改在池體的兩側,降低了結構的復雜性,而且使排水更加暢通,容易觀察和操作管理。虹吸濾池原設計采用孔板(或陶瓷濾磚)配水,孔板上鋪設礫石層,然后再鋪設石英砂濾料。經過多年運行,這種濾池也暴露出一些弱點,如濾層在反沖洗水強度的均衡分配方面較差,經過多層級配承托層后濾池各部分沖洗強度不一致,局部反沖強度過大,出現跑砂、漏砂現象,一旦濾網穿孔,濾砂便不斷流失。
漏砂還會導致濾池的濁度去除率降低,配水空間的進、出水渠道被濾料堵塞,反沖洗強度減弱,濾料沖洗不干凈,因而可能出現濾料表層板結、沖不動的現象,進而使產水量降低,反沖洗周期縮短,濾后水帶礬花,嚴重影響出水水質。有的濾池進、出水虹吸管也存在一定問題。新的《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749--2006)頒布后,各水司都試圖通過對現有供水工藝的技術改造而改善水質,保持甚至提高產水量。無論是舊池改造還是建造新池,虹吸濾池的水處理效果要達到濁度<1NTU,都必須改變原來的濾料和配水系統(tǒng)。根據經濟條件和水質情況,虹吸濾池的改造一般可以采用以下三種辦法:
第一,采用氣水反沖洗技術改變?yōu)V池的反沖洗方式,該方法投資較高,很多水廠業(yè)主恐怕難以接受。
第二,采用自動控制技術,強化濾池的進、出水和反沖洗的定量和均衡控制,以提高運行效果。
第三,翻新濾料和承托層,革新濾板,采用短柄濾頭和鋼筋混凝土濾板代替原來的濾板或濾磚。這種方法投資少,運行的前兩年效果會令人滿意,但維修的頻次仍然較高。水處理構筑物流程利用水力自動控制應是水處理的理想境界。有的水廠就在水庫邊、半山腰,根本不需要動力就可使原水流經濾池而到達水塔和用戶,一個完全靠重力流的制水供水工程再去加一套動力反沖洗,其必要性需慎重考慮。其實,虹吸濾池一般單池面積不大,砂層也僅有700~800mln厚,承托層厚為300mm左右,若配水系統(tǒng)運行良好,濾砂完全可以被沖洗干凈。水處理的效果不好、反沖洗周期縮短的主要問題在于配水系統(tǒng),即濾板及其承托方法。
基于《水處理用雙層陶瓷濾磚》中的定型產品陶瓷濾磚在廣東地區(qū)基本被淘汰,采用國標圖制作的豆石濾板也有諸多缺點,如:①孔眼過大,尼龍網易老化穿孔,只要有一處穿孔,濾砂便會開始流失;②過濾孔眼上大下小,反沖洗配水不均勻;③過濾孔眼容易被堵塞。因此,需對濾板加以改進。2改進型濾板的提出及應用總結以往的經驗教訓,筆者在最近兩個水廠的虹吸濾池改造中采用了改進型的鋼筋混凝土多孔濾板,取得了滿意的效果,出水濁度<1NTU,產水量均有不同程度的提高。
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