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污水處理廠氣水反沖洗濾池技術(shù)應(yīng)用
一
、概述
過(guò)濾系統(tǒng)作為污水處理廠
、凈水處理廠整個(gè)工藝過(guò)程的關(guān)鍵工序，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)處理效果起最終的把關(guān)保安作用
，其運(yùn)行工況直接影響水廠產(chǎn)品水的質(zhì)量。為提高濾池濾層截污能力的恢復(fù)效果
，水廠的濾池反洗近年多采用氣水聯(lián)合反沖洗的方式
，分為氣沖過(guò)程、氣水同時(shí)反洗過(guò)程
、水洗過(guò)程(或省略氣水同時(shí)反洗過(guò)程)
，同時(shí)一般伴隨著表面漂洗過(guò)程
，使濾池濾層內(nèi)的污物能有效的被剝離和沖洗排出濾池
，從而保證后續(xù)的正常過(guò)濾周期和效果
。由于這種高效的再生濾層過(guò)濾能力的作用
，氣水反洗濾池被日益廣泛地應(yīng)用到了水廠改造及需要深度處理的凈水和污水處理廠。由于其布水布?xì)饨Y(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)復(fù)雜
，依靠傳統(tǒng)的操作人員憑經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)或半自動(dòng)控制其實(shí)際效果很差
，很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。我公司自主開發(fā)的水資源遠(yuǎn)程集中在線監(jiān)控管理系統(tǒng)(濾池分版)
，能針對(duì)氣水反洗濾池的工藝特點(diǎn)
，實(shí)現(xiàn)智能控制，系統(tǒng)簡(jiǎn)單易用,達(dá)到無(wú)人化管理
。
二
、應(yīng)用
廣泛應(yīng)用于各行業(yè)給水、污水回用等較大水量的深度固液分離過(guò)程和市政給水廠的凈化以及舊水廠的改造
。
三
、氣水反沖洗濾池工藝簡(jiǎn)介
1 過(guò)濾機(jī)理
氣水反沖洗濾池正常工作時(shí)，通常采用等速過(guò)濾方式
，即恒定水位(水壓)過(guò)濾
。濾層可采用單層均質(zhì)濾料，也可采用多層濾料(常采用陶粒
、石英砂
、沸石等)。采用盡量均勻的布水方式將待處理水布到濾層表面
，在恒定水位的作用下
，過(guò)濾水通過(guò)濾層進(jìn)入下部集水區(qū)。過(guò)濾作用主要基于以下幾點(diǎn)：
● 機(jī)械截留作用：將水中較大顆粒的懸浮狀顆粒截留在濾層的顆�
？障吨g;
● 吸附架橋作用：顆粒濾料吸附有機(jī)物和微生物
，起到吸附架橋作用
，懸浮顆粒及膠體粒子粘結(jié)在一起
，形成細(xì)小絮體，通過(guò)接觸絮凝作用而被去除
。
2 工藝過(guò)程
以V型濾池為例
，將氣水反洗濾池的工作過(guò)程介紹如下：
● 過(guò)濾過(guò)程：待過(guò)濾水由進(jìn)水總渠經(jīng)進(jìn)水閥和兩個(gè)過(guò)水窗(主要用于表面漂洗)后，溢過(guò)堰口再經(jīng)側(cè)孔進(jìn)入V型槽
，分別經(jīng)槽底均布配水孔和V型槽堰頂進(jìn)入濾池
。被濾層過(guò)濾后的潔凈水經(jīng)濾頭流入濾池底部，由配水窗匯入氣水分配管渠
，再經(jīng)管廊中的水封井
、出水堰、清水渠流入清水池。濾速可達(dá)7-20m/h
，一般為12.5-15m/h
。
● 反沖洗過(guò)程：關(guān)閉進(jìn)水閥，進(jìn)水閥兩側(cè)的兩個(gè)過(guò)水窗依然處于常開狀態(tài)
，通過(guò)V型槽底部的配水孔
，形成表面漂洗
。然后開啟排水閥將池面水從排水槽中排出直至濾池水面與V型槽頂相平
。開始進(jìn)行反洗操作：
●● 氣沖：打開進(jìn)氣閥，開啟供氣設(shè)備
，空氣經(jīng)氣水分配總渠的上部小孔均勻進(jìn)入濾池濾板底部
，由長(zhǎng)柄濾頭噴入濾層
，將濾料表面雜質(zhì)擦洗下來(lái)并懸浮于水中
，再由表面漂洗水沖入排水槽。
●● 氣水同時(shí)反沖洗：在氣沖的同時(shí)啟動(dòng)沖洗水泵
，打開沖洗水閥門
，反沖洗水也進(jìn)入氣水主分配渠，經(jīng)下部配水窗流入濾池底部配水區(qū)
，同反洗空氣同時(shí)經(jīng)長(zhǎng)柄濾頭均勻進(jìn)入濾池
，濾料得到進(jìn)一步?jīng)_洗，表面漂洗依然繼續(xù)進(jìn)行
。
●● 水沖：停止氣沖
，單獨(dú)水沖
，表面漂洗依然進(jìn)行
，最后水中、濾層中的雜質(zhì)徹底被沖入排水槽
，待濾料下沉后打開排水閥將上部反洗水排走
。
四、控制系統(tǒng)
1 氣水反沖洗濾池的控制原理
多格濾池同時(shí)控制其各自的正常過(guò)濾
、氣洗
、氣水同時(shí)反洗、水洗各工況。而反洗只能對(duì)單格濾池進(jìn)行
，依靠傳統(tǒng)的控制方式很難達(dá)到控制要求
。恒水位控制任務(wù)、反洗工況具備條件判斷、反洗依次操作進(jìn)行
，整個(gè)過(guò)程中的進(jìn)水閥
、排水閥、進(jìn)氣閥
、反洗進(jìn)水閥、排氣放空閥及反洗泵和供氣設(shè)備必須進(jìn)行整體自動(dòng)協(xié)調(diào)控制。
2 濾池控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：
● "分散控制、集中管理"的方式，即每格濾池設(shè)就地控制系統(tǒng)一套，自動(dòng)監(jiān)控所在濾池的操作狀態(tài)和上傳反洗工況信號(hào)，系統(tǒng)設(shè)有集中管理控制系統(tǒng)，對(duì)就地單個(gè)濾池控制系統(tǒng)的反洗工況進(jìn)行排序協(xié)調(diào);一般組成為：就地分控柜、總控柜、上位監(jiān)控顯示系統(tǒng)(也可取消總控柜由上位監(jiān)控系統(tǒng)兼顧);
● "集中控制管理"的方式，采用一套智能化管理系統(tǒng)對(duì)所有濾池的工況統(tǒng)一監(jiān)控并同時(shí)進(jìn)行排序協(xié)調(diào)。
3 控制系統(tǒng)功能
● 對(duì)單格濾池進(jìn)行恒水位控制，采用超聲波液位傳感器作為監(jiān)測(cè)參數(shù)，誤差1.5%;
● 對(duì)單格濾池進(jìn)行氣水反沖洗過(guò)程控制，采用超聲波液位傳感器、濁度在線監(jiān)測(cè)儀、水頭損失儀
、時(shí)間控制器進(jìn)行聯(lián)合判斷濾池的反洗工況條件
，并通過(guò)程序智能判斷反洗工況的進(jìn)行，從而既保證反洗工況的進(jìn)行和效率
、節(jié)約產(chǎn)品水
、保證出水水質(zhì)，同時(shí)又盡量避開用水高峰期保證產(chǎn)品水量
。
● 協(xié)調(diào)各濾池進(jìn)行反洗操作的順序和內(nèi)部外部網(wǎng)絡(luò)的通訊;
● 動(dòng)態(tài)顯示水位
、水頭損失、出水濁度
、調(diào)節(jié)閥門的開啟度及相關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài);
● 對(duì)每臺(tái)閥門
、電動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行器和機(jī)電設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，故障報(bào)警
。
● 對(duì)控制程序的基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整
，并具有多重保護(hù)措施防止誤操作;
● 顯示編輯實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線并自動(dòng)生成文件，支持打印拷貝報(bào)表
。
4 配套儀表
▓ 超聲波液位傳感器
▓ 壓力傳感器
▓ 水頭損失儀
▓ 在線濁度監(jiān)測(cè)儀
▓ 在線余氯
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、總氯
、二氧化氯監(jiān)測(cè)儀
▓ 設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)儀
五、 布水布?xì)庀到y(tǒng)
為適應(yīng)氣水反沖洗技術(shù)的發(fā)展
，我公司經(jīng)過(guò)多年的研究開發(fā)
，成功研制出FO-QS型氣水反沖洗濾頭，經(jīng)力學(xué)特性測(cè)定，該濾頭結(jié)構(gòu)合理，無(wú)死角，不脫帽，水力損失小，可廣泛用于新建水廠濾池和老水廠濾池改造工程。
1 工作原理
長(zhǎng)柄濾頭和濾板組成一套配水配氣系統(tǒng)，屬于小阻力配水系統(tǒng)。長(zhǎng)柄濾頭由上部濾帽和下部直管組成。每只濾帽上開有多條縫隙，縫隙在0.5μm～0.25mm之間，視濾料粒徑?jīng)Q定。直管上部設(shè)有小孔，下部有一條縫隙。安裝前，就把套管預(yù)先埋入濾板內(nèi)。長(zhǎng)柄濾頭采用ABS工程塑料(或不銹鋼)制造。當(dāng)氣-水反沖洗時(shí)，在濾板下面的空間內(nèi)，上部為氣，形成氣墊，下部為水。氣墊厚度大小與氣壓有關(guān)。氣壓愈大，氣墊厚度愈大。氣墊中的空氣先由直管上部小孔進(jìn)入濾頭，氣量加大后，氣墊厚度相應(yīng)增大，部分空氣由直管下部的直縫上部進(jìn)入濾頭，此時(shí)氣墊厚度基本停止增大。反沖水則由濾柄下端及縫上部進(jìn)入濾頭，氣和水在濾頭內(nèi)充分混合后，經(jīng)濾帽縫隙均勻噴出
，使濾層得到均勻反沖。濾頭布置數(shù)一般為48～60個(gè)/m2.開孔比約1.5%左右。
2 沖洗強(qiáng)度和時(shí)間參考
濾池氣水反沖洗時(shí)，應(yīng)注意沖洗強(qiáng)度及時(shí)間，選用范圍參考：①氣沖強(qiáng)度12～16L/s.m2,時(shí)間3～4min;②氣水同時(shí)反沖洗強(qiáng)度：氣沖強(qiáng)度10～12L/s.m2,水沖強(qiáng)度2～3L/s.m2，時(shí)間3～5min;③水沖強(qiáng)度4～8L/s.m2,時(shí)間6～8min。
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