摘要:濾池是自來水凈水廠的一項重要工程。文章闡述了濾池濾層進氣的原因,進氣后產(chǎn)生的危害,提出了防止空氣進入濾層的技術(shù)措施。
1、濾料層進氣的原因
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,濾層孔隙率較大,水頭損失較小,濾池內(nèi)水位迅速下降,整個濾料表面裸露,空氣進入濾層并出現(xiàn)動水位。另一方面待濾水從排水槽直接跌落到濾料表面,攜帶空氣進入濾層。隨著濾池工作時間延長,濾層內(nèi)水頭損失增加,有時在濾層下部出現(xiàn)負壓,使水中的空氣從水中析出形成氣塞。再隨著工作時間的延長,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)象對濾池正常工作和出水水質(zhì)會帶來不利影響。
2、濾料層進氣的危害
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,濾料層動水位以上部分充滿空氣,濾池運行一段時間后,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,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 濾層裸露對水質(zhì)的危害
當濾層裸露時,濾層中出現(xiàn)動水位,實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,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。
3、防止空氣進入濾層的技術(shù)措施
對于自動控制濾池: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)安設液位計,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控制濾過水門開啟程度,使濾池在恒水位工作。
對于手動操作濾池,可根據(jù)濾池工作時間,手動控制濾過水門的開啟程度。
近幾年來,我國水廠建設數(shù)量多,自動控制程序不斷提高,但是濾過水門往往設計成全開或全關的電動或氣動閥門,不能控制其開啟程序,在生產(chǎn)中造成濾層裸露和進氣現(xiàn)象,給生產(chǎn)帶來損失,應引起足夠注意。
4、濾料層進氣實例及改造前后效果比較
哈自來水集團有限責任公司于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的全開或全關氣動蝶閥,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)進入大量空氣。濾池工作周期為冬季16h,夏季24h,反沖洗時無煙煤流失,約2-3a左右補充一次無煙煤濾料,每次補充約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)濟效益。