摘要:濾池是自來水凈水廠的一項(xiàng)重要工程。文章闡述了濾池濾層進(jìn)氣的原因,進(jìn)氣后產(chǎn)生的危害,提出了防止空氣進(jìn)入濾層的技術(shù)措施。
1、濾料層進(jìn)氣的原因
濾池濾料反沖洗后,濾層中截留物質(zhì)絕大部分被沖洗掉,濾池開始過濾時(shí),濾層孔隙率較大,水頭損失較小,濾池內(nèi)水位迅速下降,整個(gè)濾料表面裸露,空氣進(jìn)入濾層并出現(xiàn)動(dòng)水位。另一方面待濾水從排水槽直接跌落到濾料表面,攜帶空氣進(jìn)入濾層。隨著濾池工作時(shí)間延長,濾層內(nèi)水頭損失增加,有時(shí)在濾層下部出現(xiàn)負(fù)壓,使水中的空氣從水中析出形成氣塞。再隨著工作時(shí)間的延長,濾層中水頭損失繼續(xù)增加,水位不斷上升逐漸浮出水面,濾層中有大量氣體附著在濾料顆粒上。這種現(xiàn)象對(duì)濾池正常工作和出水水質(zhì)會(huì)帶來不利影響。
2、濾料層進(jìn)氣的危害
2.1 增加水流在濾層中的水頭損失,大幅度降低濾池工作周期
由于濾層裸露,濾料層動(dòng)水位以上部分充滿空氣,濾池運(yùn)行一段時(shí)間后,水頭損失不斷增加,濾池的液面將淹沒濾料并不斷上升。在浮力作用下,濾層中空氣欲上浮,但由于濾水在濾層中向下流動(dòng),又阻礙空氣上浮,濾層中空氣在向下水流的作用下形成氣泡附著在濾料顆粒下方,對(duì)水流產(chǎn)生額外阻力。
由于大量氣泡存在,孔隙率大幅度減小,從而使水在濾層中的水頭損失增加,濾池工作周期縮短。
2.2 濾層裸露對(duì)水質(zhì)的危害
當(dāng)濾層裸露時(shí),濾層中出現(xiàn)動(dòng)水位,實(shí)際過濾層厚度下降影響濾過水水質(zhì)。待濾水從洗水槽跌入裸露的濾層上分布不均勻,出現(xiàn)若干流量集中區(qū),局部濾速過大,對(duì)水質(zhì)帶來不利影響。
2.3 氣泡的浮力作用造成濾料流失
過濾工作結(jié)束關(guān)閉濾過水閥門后,濾層中有部分空氣釋放出來,形成氣泡浮出水面,但是濾層中仍有相當(dāng)數(shù)量的空氣,濾料上的氣泡在浮力作用下附著在濾料上部。反沖洗濾料膨脹時(shí),大部分氣泡與濾料分離浮出水面,少部分氣泡仍與濾料顆粒附著在一起,使綜合比重大幅下降,被反沖洗水流帶走,通過排水槽排入下水道,造成濾料流失,形成浪費(fèi)。
3、防止空氣進(jìn)入濾層的技術(shù)措施
對(duì)于自動(dòng)控制濾池:①采用可控制開啟程序的濾過水門,通過濾池工作時(shí)間控制濾過水門開啟程序,保證濾池較低工作水位;②濾池內(nèi)安設(shè)液位計(jì),根據(jù)濾池液位控制濾過水門開啟程度;③V-型濾池是通過液位計(jì)控制濾過水門開啟程度,使濾池在恒水位工作。
對(duì)于手動(dòng)操作濾池,可根據(jù)濾池工作時(shí)間,手動(dòng)控制濾過水門的開啟程度。
近幾年來,我國水廠建設(shè)數(shù)量多,自動(dòng)控制程序不斷提高,但是濾過水門往往設(shè)計(jì)成全開或全關(guān)的電動(dòng)或氣動(dòng)閥門,不能控制其開啟程序,在生產(chǎn)中造成濾層裸露和進(jìn)氣現(xiàn)象,給生產(chǎn)帶來損失,應(yīng)引起足夠注意。
4、濾料層進(jìn)氣實(shí)例及改造前后效果比較
哈自來水集團(tuán)有限責(zé)任公司于1993年建成一座30×104m3/d凈水廠,在24座雙虹吸重力式濾池,濾過水閥門是從國外引進(jìn)的全開或全關(guān)氣動(dòng)蝶閥,不能控制開啟角度,采用雙層濾料,下層0.4m厚海砂,上層0.4m厚無煙煤。
由于濾過水閥門開啟度無法控制,工作造成濾層裸露,待濾水沖刷濾料,濾層內(nèi)進(jìn)入大量空氣。濾池工作周期為冬季16h,夏季24h,反沖洗時(shí)無煙煤流失,約2-3a左右補(bǔ)充一次無煙煤濾料,每次補(bǔ)充約0.3m厚,濾過水水質(zhì)受到影響,濁度接近3NTU。
將濾過水氣動(dòng)蝶閥改成開啟度可控制后,用濾池內(nèi)液位控制其開啟程度,保證了濾池內(nèi)水位,杜絕了濾層充氣現(xiàn)象。濾池工作周期增加到冬季36h、夏季48h,反沖洗耗水量比改造前減少45%-50%,杜絕了反沖洗時(shí)無煙煤流失現(xiàn)象,濾過水水質(zhì)提高到0.1-0.8NTU。不但提高了水質(zhì),而且?guī)砹丝捎^的經(jīng)濟(jì)效益。