過濾系統(tǒng)氣水反沖洗濾池原理以及應(yīng)用

【摘要】過濾系統(tǒng)作為污水處理廠、凈水處理廠整個工藝過程的關(guān)鍵工序，對整個系統(tǒng)處理效果起最終的把關(guān)保安作用，其運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，分為氣沖過程、氣水同時反洗過程、水洗過程（或省略氣水同時反洗過程），同時一般伴隨著表面漂洗過程，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)的正常過濾周期和效果。
    關(guān)鍵字：氣水反沖洗濾池

    一、概述
    過濾系統(tǒng)作為污水處理廠、凈水處理廠整個工藝過程的關(guān)鍵工序，對整個系統(tǒng)處理效果起最終的把關(guān)保安作用，其運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，分為氣沖過程、氣水同時反洗過程、水洗過程（或省略氣水同時反洗過程），同時一般伴隨著表面漂洗過程，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)的正常過濾周期和效果。由于這種高效的再生濾層過濾能力的作用，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。由于其布水布氣結(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)驗手動或半自動控制其實際效果很差，很難達到設(shè)計要求。我公司自主開發(fā)的水資源遠程集中在線監(jiān)控管理系統(tǒng)（濾池分版），能針對氣水反洗濾池的工藝特點，實現(xiàn)智能控制，系統(tǒng)簡單易用,達到無人化管理。
    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介
    1過濾機理
    氣水反沖洗濾池正常工作時，通常采用等速過濾方式，即恒定水位（水壓）過濾。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，過濾水通過濾層進入下部集水區(qū)。過濾作用主要基于以下幾點：
   多格濾池同時控制其各自的正常過濾、氣洗、氣水同時反洗、水洗各工況。而反洗只能對單格濾池進行，依靠傳統(tǒng)的控制方式很難達到控制要求。恒水位控制任務(wù)、反洗工況具備條件判斷、反洗依次操作進行，整個過程中的進水閥、排水閥、進氣閥、反洗進水閥、排氣放空閥及反洗泵和供氣設(shè)備必須進行整體自動協(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，自動監(jiān)控所在濾池的操作狀態(tài)和上傳反洗工況信號，系統(tǒng)設(shè)有集中管理控制系統(tǒng)，對就地單個濾池控制系統(tǒng)的反洗工況進行排序協(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)對所有濾池的工況統(tǒng)一監(jiān)控并同時進行排序協(xié)調(diào)。

    3 控制系統(tǒng)功能
    ●對單格濾池進行恒水位控制，采用超聲波液位傳感器作為監(jiān)測參數(shù)，誤差1.5%；
    ●對單格濾池進行氣水反沖洗過程控制，采用超聲波液位傳感器、濁度在線監(jiān)測儀、水頭損失儀、時間控制器進行聯(lián)合判斷濾池的反洗工況條件，并通過程序智能判斷反洗工況的進行，從而既保證反洗工況的進行和效率、節(jié)約產(chǎn)品水、保證出水水質(zhì)，同時又盡量避開用水高峰期保證產(chǎn)品水量。
    ●協(xié)調(diào)各濾池進行反洗操作的順序和內(nèi)部外部網(wǎng)絡(luò)的通訊；
    ●動態(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)；
    ●對每臺閥門、電動氣動執(zhí)行器和機電設(shè)備進行在線監(jiān)測，故障報警。
    ●對控制程序的基礎(chǔ)參數(shù)進行設(shè)置和調(diào)整，并具有多重保護措施防止誤操作；
    ●顯示編輯實時數(shù)據(jù)曲線并自動生成文件，支持打印拷貝報表。

    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)測儀
    ▓在線余氯、總氯、二氧化氯監(jiān)測儀
    ▓設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測儀

    五、布水布氣系統(tǒng)
    為適應(yīng)氣水反沖洗技術(shù)的發(fā)展，我公司經(jīng)過多年的研究開發(fā)，成功研制出FO-QS型氣水反沖洗濾頭，經(jīng)力學(xué)特性測定，該濾頭結(jié)構(gòu)合理，無死角，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)。長柄濾頭采用ABS工程塑料（或不銹鋼）制造。當氣-水反沖洗時，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入濾頭，此時氣墊厚度基本停止增大。反沖水則由濾柄下端及縫上部進入濾頭，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/m2.開孔比約1.5%左右。     
    ２沖洗強度和時間參考
    濾池氣水反沖洗時，應(yīng)注意沖洗強度及時間，選用范圍參考：①氣沖強度12～16L/s.m2,時間3～4min；②氣水同時反沖洗強度：氣沖強度10～12L/s.m2,水沖強度2～3L/s.m2，時間3～5min；③水沖強度4～8L/s.m2,時間6～8min。