均粒濾料濾池反沖洗設(shè)計(jì)淺談

任佳 劉德濤

【摘要】本文簡(jiǎn)要介紹的均粒濾料濾池（又稱(chēng)“V”型濾池），是由法國(guó)Degremont公司研究設(shè)計(jì)出的第五代濾池，屬于重力式快濾池中的一種，于20世紀(jì)80年代末引入我國(guó)。因其過(guò)濾速度高、出水水質(zhì)好、反沖洗效果好等特點(diǎn)，在引進(jìn)我國(guó)后，被大面積推廣使用。

【關(guān)鍵詞】均粒濾料濾池；反沖洗

【中圖分類(lèi)號(hào)】TV823

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1671-3362（2018）10-0054-02

1.前言

均粒濾料濾池具有恒水位、恒水頭等流速過(guò)濾的特點(diǎn)，在運(yùn)行中分為過(guò)濾和反沖洗兩個(gè)運(yùn)行過(guò)程，兩部分相互交替運(yùn)行，在沖洗單格濾池時(shí)通過(guò)開(kāi)閉閥門(mén)的方式使其它濾池得以繼續(xù)運(yùn)行。在其高效率的反沖洗下，不僅保證了過(guò)濾過(guò)程中的水處理效果，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能減排的效果。

2.反沖洗方式

均粒濾料濾池的反沖洗分為三種方式：

2.1先單一使用氣體進(jìn)行反沖洗，而后再用水單獨(dú)進(jìn)行反沖洗；

2.2先使用氣、水混沖的方式進(jìn)行反沖洗，而后再用水單獨(dú)進(jìn)行反沖洗；

2.3先單一使用氣體進(jìn)行反沖洗，而后再用氣、水混沖的方式進(jìn)行反沖洗，最后與再用水單獨(dú)進(jìn)行反沖洗。

經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外水廠長(zhǎng)期運(yùn)行反沖洗效果對(duì)比：第三種反沖洗方式?jīng)_洗效果最佳。本文后面主要對(duì)第三種方式進(jìn)行探討。

3.反沖洗強(qiáng)度

反沖洗強(qiáng)度與出水濁度、反沖洗方式、沖洗時(shí)間、濾層構(gòu)造等有關(guān)。

表1為常用的氣、水反沖洗強(qiáng)度和反沖洗時(shí)間[1]。

4. 反沖洗工作原理

單獨(dú)使用氣體反沖洗時(shí)，由于承托層礫石粒徑較大，氣泡不能移動(dòng)礫石，從而不發(fā)生膨脹。氣體在克服濾料顆粒摩擦阻力上升的同時(shí)不斷對(duì)顆粒產(chǎn)生剪切力，對(duì)顆粒進(jìn)行擾動(dòng)。隨著底部氣泡上升，后上升氣泡填補(bǔ)前一氣泡上升之后產(chǎn)生的空缺位置進(jìn)一步清洗濾料，有的時(shí)候幾個(gè)氣泡會(huì)匯聚在一起形成較大的氣泡，使得對(duì)顆粒的擾動(dòng)更大，從而更有效地將截留在濾料顆粒上的雜質(zhì)去除。

氣、水聯(lián)合反沖洗時(shí)，濾層發(fā)生微膨脹，濾層內(nèi)部摩擦阻力變小，更加容易形成較大的氣泡，從而使濾料顆粒相比氣體沖洗更容易移動(dòng)，并增加了對(duì)顆粒的擾動(dòng)，加快了沖洗速度。氣、水聯(lián)合反沖洗加強(qiáng)了對(duì)顆粒的剪切力，比氣體沖洗擁有更佳的效果。

最后的水反沖洗階段，不僅可以將濾料顆粒上層的雜質(zhì)有效地沖洗，更換清水層，還可將前面反沖洗過(guò)程中的剩余氣體排凈。

5.反沖洗工作過(guò)程

濾池反沖洗單格濾池時(shí)，關(guān)閉該格濾池的進(jìn)水閥；待濾池內(nèi)水經(jīng)排水槽排出一段時(shí)間后，關(guān)閉排水閥；打開(kāi)反沖洗排水閥和空氣沖洗閥；啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，待沖洗時(shí)間過(guò)后打開(kāi)排氣閥并啟動(dòng)沖洗水泵；開(kāi)啟反沖洗進(jìn)水閥，待沖洗時(shí)間過(guò)后關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)和進(jìn)氣閥；待水沖洗結(jié)束后，關(guān)閉沖洗水泵，關(guān)閉所有反沖洗閥門(mén)。

為了更加有效地對(duì)整個(gè)濾池進(jìn)行反沖洗，在初次反沖洗時(shí)，應(yīng)在反沖洗周期前提前進(jìn)行反沖洗，從而錯(cuò)開(kāi)每格濾池反沖洗間隔時(shí)間，使整個(gè)濾池的反沖洗更加方便。

6.實(shí)際工程案例計(jì)算分析

某凈水廠工程，水經(jīng)沉淀池處理后，原水濁度被控制到3NTU以下，水經(jīng)沉淀池進(jìn)入均粒濾料濾池。水廠設(shè)計(jì)規(guī)模20萬(wàn)m3/d，自用水系數(shù)4%，濾料采用均質(zhì)石英砂濾料。氣、水沖洗強(qiáng)度見(jiàn)表2。

7.小結(jié)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果和上文的表述可以看出濾池經(jīng)過(guò)三次不同的反沖洗可以有效地將濾料顆粒上的雜質(zhì)清除，合理的選擇沖洗強(qiáng)度與沖洗時(shí)間對(duì)整個(gè)反沖洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)

[1]戚盛豪，汪洪秀，王家華.城鎮(zhèn)給水.第2 版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]康守衛(wèi). 水廠V型濾池的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)。2008.

[3]高培培，劉春杉，張明. V型濾池氣水反沖洗方式的優(yōu)越性。

（作者單位：中國(guó)五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司）