過(guò)濾系統(tǒng)氣水反沖洗濾池原理以及應(yīng)用

【摘要】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。
    關(guān)鍵字：氣水反沖洗濾池

    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(kāi)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)：
   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(kāi)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(mén)的開(kāi)啟度及相關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)；
    ●對(duì)每臺(tái)閥門(mén)、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
    ▓?jiān)诰�濁度監(jiān)測(cè)儀
    ▓?jiān)诰�余氯、總氯、二氧化氯監(jiān)測(cè)儀
    ▓?jiān)O(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(kāi)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(kāi)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(kāi)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。