纖維轉(zhuǎn)盤濾池運行維護(hù)管理的研究

田慶玲，李墨洋，王 歡，張愛星

（天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團股份有限公司，天津 300051）

纖維轉(zhuǎn)盤濾池通過濾布攔截水中的雜質(zhì)，降低水中懸浮物濃度，主要用于污水的深度處理與再生水回用，具有土建占地面積小、處理效果好、出水穩(wěn)定等特點，可以連續(xù)運行，能承受較高的水力負(fù)荷及懸浮物固體負(fù)荷。纖維轉(zhuǎn)盤濾池系統(tǒng)包括：過濾系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、水泵、閥球等。

在實際運行中，存在濾布堵塞導(dǎo)致溢流的情況，反沖洗頻率過高，不但造成能源浪費，更降低運行效率，影響出水水質(zhì)，本文結(jié)合某污水處理廠的實際運行情況，通過試驗，研究如何運行和維護(hù)纖維轉(zhuǎn)盤濾池［1］。

1 纖維轉(zhuǎn)盤濾池工作原理及現(xiàn)有設(shè)備參數(shù)

1.1 工作原理

纖維轉(zhuǎn)盤過濾器的運行狀態(tài)包括：過濾、反沖洗、排泥［2］。見圖1。

圖1 纖維轉(zhuǎn)盤濾池

1.1.1 過濾

污水重力流進(jìn)入濾池后透過濾盤進(jìn)入中心管，污泥或被濾布攔截留在濾布表面或沉淀在濾池底部，進(jìn)入中心管的濾后水依靠重力通過出水堰排出。過濾期間，濾盤處于靜態(tài)，有利于污泥的池底沉積。污水中的絕大部分顆粒被濾布截留在濾池中，整個過程連續(xù)。

1.1.2 反沖洗

過濾過程中大部分污泥吸附于濾布外側(cè)，逐漸形成污泥層，隨著污泥的積聚，濾布過濾阻力增加，濾池水位逐漸升高，當(dāng)濾池中水位到達(dá)清洗設(shè)定值(反沖洗液位)時，即啟動反沖洗閥和反沖洗泵進(jìn)行反沖洗。排泥泵負(fù)壓抽吸濾布表面，吸除濾布上積聚的污泥顆粒，濾盤內(nèi)的水被同時抽吸，水自里向外沖洗濾布，排出清洗水，反沖洗過程為間歇［3］。

1.1.3 排泥

濾布轉(zhuǎn)盤過濾器的濾盤下設(shè)有V形池底，有利于池底污泥的收集。在設(shè)定的時間段，啟動排泥泵，通過池底排泥管將污泥回流至污水預(yù)處理構(gòu)筑物，再進(jìn)入廠區(qū)污水管道。

1.2 現(xiàn)有設(shè)備參數(shù)

一體化纖維轉(zhuǎn)盤濾池3套，每套處理規(guī)模5×104t/d，見表1。

表1 轉(zhuǎn)盤濾池主要設(shè)計參數(shù)

續(xù)表1

單套纖維轉(zhuǎn)盤濾池深度為7 m，溢流液位為3.95 m；設(shè)12個反沖洗閥門和4臺反沖洗泵，反沖洗泵流量為50 m3/h。濾池運行過程為自動化控制，設(shè)定液位正常的情況下，每240 min啟動反沖洗一次，每720 min排泥一次；當(dāng)液位達(dá)到3.8 m時自動啟動反沖洗程序，當(dāng)液位達(dá)到3.3 m時反沖洗停止。見圖2。

圖2 1#纖維轉(zhuǎn)盤濾池自控

為測試?yán)w維轉(zhuǎn)盤濾池的運行狀況，設(shè)定1#轉(zhuǎn)盤濾池滿負(fù)荷連續(xù)運行3 d，對運行效果進(jìn)行跟蹤。見表2。

表2 1#轉(zhuǎn)盤濾池運行情況

由表2可以看出，以現(xiàn)有參數(shù)運行，濾池會產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。雖然系統(tǒng)自動在液位達(dá)到3.8 m的情況下啟動反沖洗程序；但仍不能快速解決液位持續(xù)上漲而導(dǎo)致的溢流問題，因此需要對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以滿足運行要求。

2 運行參數(shù)試驗

2.1 試驗方案

同樣以1#纖維轉(zhuǎn)盤濾池作為試驗設(shè)備。根據(jù)纖維轉(zhuǎn)盤濾池的運行情況，影響轉(zhuǎn)盤濾池運行的參數(shù)主要包括：反沖洗開始液位、反沖洗停止液位、反沖洗間隔時間、排泥間隔時間。本次試驗需要考慮各主要參數(shù)對轉(zhuǎn)盤濾池性能的影響程度，優(yōu)化運行參數(shù)，使其同時滿足以下要求：濾池不發(fā)生溢流、出水懸浮物達(dá)標(biāo)排放、反沖洗水量最低。

由于試驗中涉及因素較多，為減少試驗次數(shù)、獲得最佳的運行參數(shù)，擬采用多指標(biāo)正交試驗來確定［4］。采用L9（34）正交表［5］，每次試驗持續(xù)運行24 h，懸浮物含量采用在線儀表24 h監(jiān)測數(shù)據(jù)的平均值，反洗水量通過反沖洗泵的額定流量與運行時間進(jìn)行計算并記錄溢流時長。

本試驗確定4個變化因素，分別為反沖洗開始液位A、反沖洗停止液位B、反沖洗間隔時間C、排泥間隔時間D。評價指標(biāo)：出水SS濃度越低越好、反沖洗水量越少越好、溢流時間以不發(fā)生溢流為好。見表3和表4。

表3 正交試驗因素與水平

表4 正交試驗

2.2 試驗結(jié)果

正交試驗結(jié)果見表5。

表5 正交試驗結(jié)果

由表5可以看出：纖維轉(zhuǎn)盤濾池在試驗1、2、6、8組的參數(shù)下運行，會產(chǎn)生溢流現(xiàn)象；在試驗3、4、5、7、9組的參數(shù)下運行未發(fā)生溢流現(xiàn)象且SS濃度均在5 mg/L以下。

對正交試驗結(jié)果用極差分析法進(jìn)行分析，然后綜合平衡，確定出最優(yōu)變化因素。見表6。

表6 影響因素評價

由表6可知：對出水SS影響最大的因素是反沖洗間隔時間，然后依次為反沖洗開始液位、排泥間隔時間、反沖洗停止液位；對反沖洗水量影響最大的因素是反沖洗間隔時間，然后依次為反沖洗開始液位、反沖洗停止液位、排泥間隔時間；對溢流時間影響最大的因素是反沖洗間隔時間，然后依次為反沖洗開始液位、反沖洗停止液位、排泥間隔時間。見表7。

表7 影響因素排序

反沖洗間隔時間對出水SS、反沖洗水量、溢流時間的影響都排在第一位，對出水懸浮物和溢流時間的而言C3最好，對反沖洗量而言C2最好，綜合考慮選擇C3；反沖洗開始液位對出水SS、反沖洗水量、溢流時間的影響都排在第二位，對反沖洗量和溢流時間而言A2最好，對懸浮物而言A3最好，綜合考慮選擇A2；同理，反沖洗停止液位和排泥間隔時間，選擇B3和D3。

綜上，最佳因素為A2、B3、C3、D3，即反沖洗起始液位3.65 m、反沖洗停止液位3.10 m、反沖洗間隔時間60 min、排泥間隔時間360 min。

2.3 調(diào)整前后效果對比

以1#纖維轉(zhuǎn)盤濾池作為試驗組，采用試驗最優(yōu)參數(shù)；2#纖維轉(zhuǎn)盤濾池作為對照組，選用試驗前運行參數(shù)。見表8。

表8 1#和2#濾池運行參數(shù)

兩組濾池分別滿負(fù)荷運行72 h，用SS、反沖洗量、是否溢流作為評價指標(biāo)，結(jié)果見表9。

表9 調(diào)整前后的評價指標(biāo)

由表9分析可知，運行參數(shù)優(yōu)化后，均未出現(xiàn)溢流情況且反沖洗水量明顯減少，出水SS全部達(dá)標(biāo)排放［6］并明顯降低。

3 結(jié)論

以目前的進(jìn)水水質(zhì)狀況，該纖維轉(zhuǎn)盤濾池的最佳的運行參數(shù)：反沖洗起始液位3.65 m、反沖洗停止液位3.10 m、反沖洗間隔時間60 min、排泥間隔時間360 min。以這種參數(shù)運行，出水水質(zhì)相對穩(wěn)定，不易發(fā)生溢流現(xiàn)象且反沖洗次數(shù)相對科學(xué)?！酢?/p>