摘要:本文簡要介紹的均粒濾料濾池(又稱“V”型濾池),是由法國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。因其過濾速度高、出水水質(zhì)好、反沖洗效果好等特點(diǎn),在引進(jìn)我國后,被大面積推廣使用。
1、前言
均粒濾料濾池具有恒水位、恒水頭、等流速過濾的特點(diǎn),在運(yùn)行中分為過濾和反沖洗兩個(gè)運(yùn)行過程,兩部分相互交替運(yùn)行,在沖洗單格濾池時(shí)通過開閉閥門的方式使其它濾池得以繼續(xù)運(yùn)行。在其反沖洗下,不僅保證了過濾過程中的水處理效果,同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能減排效果。
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、水混合的方式進(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、水混合的方式進(jìn)行反沖洗,與再用水單獨(dú)進(jìn)行反沖洗。
經(jīng)過國內(nèi)外水廠長期運(yùn)行反沖洗效果對(duì)比,第三種反沖洗方式?jīng)_洗效果較佳。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。
表1 氣水反沖洗強(qiáng)度和沖洗時(shí)間
濾料層結(jié)構(gòu)和水沖洗時(shí)濾料層膨脹率 | 先氣沖洗 | 氣水同時(shí)沖洗 | 后水沖洗 | ||||
強(qiáng)度 | 沖洗時(shí)間 | 氣強(qiáng)度 | 水強(qiáng)度 | 沖洗時(shí)間 | 強(qiáng)度 | 沖洗時(shí)間 | |
[L/S·m2] | (min) | [L/S·m2] | [L/S·m2] | (min) | [L/S·m2] | (min) | |
雙層濾料膨脹率40% | 15-20 | 3-1 | - | - | - | 6.5-10 | 6-5 |
級(jí)配石英砂膨脹率30% | 15-20 | 3-1 | - | - | - | 8-10 | 7-5 |
12-18 | 2-1 | 12-18 | 3-4 | 4-3 | 7-9 | 7-5 | |
均粒石英砂微膨脹 | 13-17 | 2-1 | 13-17 | 3-4 | 4-3 | 4-8 | 8-5 |
(13-17) | (2-1) | (13-17) | 3-4.5 | (4-3) | (4-6) | (8-5) |
注:表中均粒石英砂欄,無括號(hào)的數(shù)值適用于無表面掃洗水的濾池;括號(hào)內(nèi)的數(shù)值適用于有表面掃洗水的濾池,其表面掃洗水強(qiáng)度為1.4-2.3L/S·m2。
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,從而更有效的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。
水反沖洗階段,不僅可以將濾料顆粒上層的雜質(zhì)有效的沖洗,更換清水層,還可將前面反沖洗過程中剩余氣體排凈。
5、反沖洗工作過程
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)間過后打開排氣閥并啟動(dòng)沖洗水泵;開啟反沖洗進(jìn)水閥,待沖洗時(shí)間過后關(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。
為了更加有效對(duì)整個(gè)濾池進(jìn)行反沖洗,在初次反沖洗時(shí),應(yīng)在反沖洗周期前提進(jìn)行反沖洗,從而錯(cuò)開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。