改進(jìn)后的濾池,擴(kuò)大了底部多孔板與底板的距離,便于安裝維修。

    濾池程序操作步驟如表1。

    摘要：為克服傳統(tǒng)自來水廠重力式無閥過濾池存在的缺點(diǎn)。本文就此提出運(yùn)用重力式三閥自動(dòng)濾池進(jìn)行過濾的方法,簡(jiǎn)述了其運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)，供各大自來水廠或工企業(yè)采納。

    關(guān)鍵詞：濾料；吸附；三閥；改進(jìn)

    在現(xiàn)代給水處理中,一個(gè)重要工藝是過濾,而當(dāng)今大多數(shù)城鎮(zhèn)的自來水廠的過濾構(gòu)筑物是重力式無閥過濾池。重力式無閥過濾池的運(yùn)行能自動(dòng)進(jìn)行,但在濾池進(jìn)行反沖洗的時(shí)候,濾池仍然在不斷停的進(jìn)水,并通過虹吸管直接排走,造成水量損失。盡管多數(shù)自來水廠采用了濾水回收或在進(jìn)行反沖洗時(shí)止進(jìn)水等措施,但仍然會(huì)造成不可忽略的經(jīng)濟(jì)損失。

    1顆粒濾料過濾原理

    過濾就是原水通過多孔材料濾層去除水中懸浮物的過程。過濾可分為普通過濾和精密過濾。普通過濾采用快濾池,內(nèi)裝粒狀濾料。精密過濾采用成型濾材或助劑過濾,也可采用粒狀濾料。過濾地面水必須在原水中加混凝劑后才能有效的去初水中的濁度。

    快濾池去初濁度不是靠篩除而是靠接觸凝聚作用。所謂接觸凝聚經(jīng)混凝后,膠體顆粒的雙電層被壓縮,顆粒被吸附在濾料表面上。原水加入混凝劑后,生成膠體和溶于水的電解質(zhì),壓縮天然水中膠體的雙電層,降低ζ電位,因而顆粒間易于絮凝。天然水中的膠體和混凝劑生成的膠體間也有電荷的中和作用。這些顆粒流過濾層時(shí),因過濾時(shí)砂粒孔隙內(nèi)的水流都是層流狀,層流的速度梯度使顆粒旋轉(zhuǎn),易于流向?yàn)V料表面,從而被吸附在濾料上。天然水中黏土和高分子有機(jī)物顆粒帶負(fù)電,難于被帶負(fù)電的濾料吸附,加混凝劑后壓縮雙電層作用就為加強(qiáng)顆粒間的范德華力創(chuàng)造了條件。而混凝劑生成的帶正電的氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體,則易于被帶負(fù)電的濾料以及濾料上的黏土所吸附。

    成型濾材的精密過濾,主要是利用濾材的孔隙進(jìn)行不同精度的機(jī)械過濾。

    2重力式三閥自動(dòng)濾池

    重力式三閥自動(dòng)濾池是應(yīng)用水力學(xué)原理設(shè)計(jì)的一種等流速快濾池,簡(jiǎn)稱三閥濾池。它是在重力式無閥濾池的基礎(chǔ)上誕生出來的一種新型濾池。它的整個(gè)運(yùn)行、反洗、擦洗等工藝過程均能自動(dòng)進(jìn)行,運(yùn)行管理方便,由于該濾池增加了空氣擦洗裝置,改善了濾層積泥抱球不易徹底清洗的缺點(diǎn),提高了清洗效果;同時(shí)由于濾池水室底部出水管上增加了放水閥,因此除正常放水操作外,當(dāng)初期出水濁度不能滿足要求時(shí),放水閥也兼作正洗排水閥,以排除初期濁度較高的出水,從而改善了出水水質(zhì)。出水濁度一般可保證在1～2JTU。

    三閥濾池簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1

    3三閥濾池的運(yùn)行

    3.1過濾

    從澄清池來的水,先經(jīng)空氣分離器將水中空氣排出,以免影響濾池的正常工作?？諝夥蛛x器是直徑1100mm,高800mm、容積0.23m3的鋼制筒體,內(nèi)裝一擋板,水流進(jìn)入后發(fā)生流向改變,水中氣體較易逸出。排氣同時(shí)由于有部分水帶出,幫排水管引到澄清器出水口。

    進(jìn)水入過濾水室,通過十字形布水器,使水均勻地淋在濾池上部。水流通過過濾層進(jìn)入下部集水管,由連通管送到?jīng)_洗水箱。沖洗水箱液位逐漸升高,最后由溢流出水口進(jìn)入濾水地下槽。

    3.2反洗

    濾池剛投入運(yùn)行時(shí),虹吸上升管內(nèi)的水位和沖洗水箱的水位頭很小,約20mm左右。隨著過濾的進(jìn)行,水頭損失增加,此進(jìn)進(jìn)水量不變,要保證一定出水量,虹吸上升管水位不斷提高。當(dāng)虹吸上升管內(nèi)水位逐漸上升到虹吸輔助上端處,水流向電極槽,電極槽水位到一定值時(shí),電極會(huì)發(fā)出信號(hào),反洗自動(dòng)進(jìn)行。

    沖洗水箱容積為45.6m3,貯存的過濾水用于反洗濾層,其水容積按一次沖洗量計(jì)算。反洗開始,部洗水箱水位逐漸下降,當(dāng)降到虹吸破壞器時(shí),器內(nèi)水很快被吸干,而使虹吸管露出水面,空氣吸入虹吸管,虹吸被破壞,反沖停止。進(jìn)水再入濾層,虹吸管水位回降至正常,過濾重新開始。

    為了徹底提高反洗效率,濾層下部裝有空氣擦洗裝置,在空氣擦洗時(shí)要求濾層上部維持160mm水層,以保證濾池徹底擦洗并防止亂層。進(jìn)氣壓力控制為2kg/cm2,進(jìn)氣量為18m3/min。

    濾池反洗強(qiáng)度可由反部水量調(diào)節(jié)器錐形擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)。其流量以不沖出濾料時(shí)最大流量為有效流量。反洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)一般調(diào)節(jié)到起始反洗強(qiáng)度為12L/(m2·s),終點(diǎn)強(qiáng)度8L/(m2.s),平均強(qiáng)度為期不遠(yuǎn)10L/(m2·s)。

    濾層膨脹率30%～50%,沖洗時(shí)間為3.5～5min,反洗強(qiáng)度分別為10～14.3L／(m2·s)。

    反洗強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)季節(jié)不同隨時(shí)調(diào)整。水溫高時(shí),濾料不易擾動(dòng),需要增加反洗強(qiáng)度;水溫低時(shí),濾料容易擾動(dòng),則反洗強(qiáng)度可以降低。

    當(dāng)進(jìn)水濁度很小,或進(jìn)水量小于50%額定流量及自動(dòng)控制出現(xiàn)故障,在2天以上未進(jìn)行反洗,為確保濾池正常運(yùn)行,需進(jìn)行強(qiáng)制反洗耳恭聽。可用8kg/cm2、9m3/h的壓力水源啟動(dòng)強(qiáng)制反洗噴射器,抽出虹吸管內(nèi)空氣,即可形成虹吸,反洗開始。

    濾池反洗時(shí),由于澄清池連續(xù)運(yùn)行,進(jìn)水可通過進(jìn)水排水閥排入地溝。

    4濾池的改進(jìn)

    濾池改進(jìn)圖如圖2所示。

圖2

    5結(jié)語

    由本文論述可知,重力式三閥自動(dòng)濾池較重力式無閥自動(dòng)濾池就污水處理工藝方面更優(yōu)越是毋庸置疑的。它不會(huì)造成水量損失,減少了經(jīng)濟(jì)損失,但它設(shè)置了六個(gè)閥門,其初期總投資要較重力式無閥自動(dòng)濾池高。當(dāng)今全球水污染極其嚴(yán)重,淡水資源越來越缺乏,污水處理就越發(fā)向深度處理轉(zhuǎn)化,所以減少淡水損失,已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的減少經(jīng)濟(jì)損失,節(jié)水的意義已經(jīng)變得更加重大深遠(yuǎn)了。

圖3