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濾池反沖洗設計預案

  • 濾料濾池用的時間久了為恢復濾池正常工作,反向水流沖洗就非常必要,反沖洗是要有足夠的沖洗強度和水頭。如果有難以洗掉的附著物,需加合適的清洗劑。反沖洗的水要迅速排除,可以回流至污水來路。如果有有毒物質存在,需慎重處理。反沖洗的時間要根據實際情況確定,不能太長,小心沖散濾料。下面我們詳細設計一下反沖洗時會遇到哪些問題,以及設計方法。
  • 沖洗強度
    一般對沖洗認識,是大的沖洗強度比小的好,也就是說將濾料沖凈,主要應該是水的切力作用。但目前已幾乎認為濾料沖凈,主要是濾料浮起彼此碰撞摩擦作用,切力不是主要作用。普通礬花或其它雜物附著的那部分濾層,剛好被水托起時,濾料顆粒之間的接觸作用最大,這時沖洗效果最好。沖洗強度再大些,濾層膨脹也大,這時濾層接觸減少,效果倒不好。一般沖洗強度要使濾料至少處于懸浮狀態,并應高于粘附在顆粒上的污物沉降速度(一般為2.5 ~25cm/min),但必須小于濾料的最終沉降速度。雙層或三層濾料的粒徑和比重更須嚴格選擇,特別限制選定濾料的均勻系數,否則全部濾料不會流失。從生產實踐上看,這兩種濾池用8.4mm/s沖洗,在較高水溫下有使濾層成半流情況,但在試驗時期內,均未有明顯的泥球發生。在濾速1.3mm/s下,沖洗強度較低,對出水濁度無何影響,就是水頭損失稍大一些,實際上用沖洗強度大的無甚好處。同時還看出雙層濾池出水濁度,還優于混合濾池。
  • 沖洗形式
    國內外沖洗形式基本有三種,即高速度水沖洗、水沖洗加輔助沖洗和氣沖加水沖洗。在國外,美國用高速度水沖洗較多,現在美國多用雙層濾池,因此目前也轉向用水沖洗加輔助沖洗或氣沖加水沖洗。氣水沖洗多用于歐洲,美國多用氣沖后加較低速度的水沖洗方式,歐洲大陸因用粗砂濾料的多,因此基本都用空氣和水同時沖洗的方式。蘇聯也有用氣、水沖洗的。日本以前也用氣、水沖洗以后因濾池使用較小粒徑的濾料,改用了輔助沖洗加水沖洗。我國水廠絕大多數用高速度水沖洗,個別水廠也有用氣、水沖洗,或用輔助沖洗加水沖洗。一般濾層表面會含泥量大的單層濾池用輔助沖洗加水沖洗合適,濾層內部含泥多的如雙層、多層及粗粒徑濾池及直接濾池,以氣、水沖洗好,但用此種方法,應特別注意不使濾料流失。雙層濾池因為濾前水懸浮物深入到濾層,還可以采取兩套旋轉沖洗設備,一套在煤層上,一套在高于未膨脹前的煤砂濾料交界上的5cm處,據報告這種方法對雙層濾池沖洗最徹底。據有關一些資料介紹,一般沖洗到使濾層膨脹到25-30%的原濾層高度就可以,再高也沒有用處,反會使沖洗效果不好,但是雙層濾池沖洗時,要使濾層液化浮起,因為它與單一濾料濾層不同。單一濾料沖洗不需液化,只要將濾料上粘著物沖掉即可以,但雙層濾池濾料要分層,所以必須液化。空氣加水沖洗對于雙層濾池較好,使用時許多資料認為以空氣和水同時反沖為佳,但要注意控制沖洗程序、氣量,以免造成煤濾料大量流失。
  • 沖洗壓力
    沖洗壓力在沖洗時的變動常被忽視。一般計算沖洗壓力往往以沖洗開始高位水箱的最高水位,即沖洗強度最大值考慮。但沖洗過程中水位逐步下降的情況很少注意。這個下降值的幅度是很大的,以致無法掌握最佳沖洗強度,小阻力系統尤甚。設計沖洗強度的壓力,隨水溫度變化而異,沖洗水溫范圍定為0~35℃,以溫度20°的沖洗基數為1,0℃時為0.825。35℃時設計UB為0.014m/s,變化范圍為-1.90m至+1.19m之間,幅度為3.09m。為了適應溫度不同,水箱水位高度應當在3.09m范圍上下移動。一般沖洗水箱定出最高水位后,沖洗時水箱水位下降對沖洗強度的影響,可以從下面幾個數字看出。這是對外部管道長及大阻力沖洗系統而言,如外部管道短又是濾磚暗渠小阻力系統,則沖洗強度在高溫與低溫之間,變化范圍很小,有的盡有幾厘米,沖洗時膨脹率變化之巨,可以想到,因此恒定的沖洗強度更難掌握。
  • 沖洗排水
    一般要求沖洗排出水濁度小于濾前水濁度即可,但此是濾層粘結的污物不一定剝落清除,用光學方法測定,也只能說明水體對光的透射或散射程度,而不能代表水中懸浮物含量與特性(顆粒大小、形狀、色澤、粘結程度等)。例如天津某水廠測定沖洗排出水為濁度7°,當把此水樣用力攪拌,將水中懸浮物擊碎,再次測定為11.5°,就是直觀感看排出水很清時(濁度小于4°),顯而易見地還有凝結物,有的頑固地粘附在濾料表面,因此衡量濾料沖洗的潔凈程度,還應當在檢驗水的濁度以外,在一定時期內檢查濾料含泥情況。濾料含泥率目前還沒有看見規定,國外有0.1%的,他們濾前水濁度為2~3°,當然可以這樣低。國內一般為1~2%,有的水廠濾料含泥率達4%,這個數字顯然是太大了,這恐怕就要很快產生泥球了。排水槽形狀、大小要選擇適當,排水槽頂距濾層表面高低,應以不跑失濾料為標準,并要適當留一些余量,為了不使煤濾料流失,最好使其最大膨脹度低于排水槽底,實在有困難,也要以前述試驗要求而定。 為了使沖洗后初濾時,濾出水濁度不致過大,可在沖洗水中投加混凝劑或高分子藥劑,結果很好。
  • 沖洗操作
    前面已介紹了降低水位接近濾層的沖洗方法,但目前國內尚有很多水廠還忽略了這種沖洗方法。一般沖洗前只降水到排水槽頂,沖洗開始,閘門全部打開,使來水突然頂托帶泥的表層,使濾層突然升起,再加以沖洗強度選擇的不適當,又有水中含著的空氣排出,更加上操作人員漫不經心不負責任,就會使水中濾料(尤其是無煙煤濾料)隨沖洗水排走。結束沖洗時也立即關閉,造成煤、砂顆粒混雜。

 

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