氣水反沖洗濾池的應用
一、概述
過濾系統作為污水處理廠、凈水處理廠整個工藝過程的關鍵工序，對整個系統處理效果起最終的把關保安作用，其運行工況直接影響水廠產品水的質量。為提高濾池濾層截污能力的恢復效果，水廠的濾池反洗近年多采用氣水聯合反沖洗的方式，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，使濾池濾層內的污物能有效的被剝離和沖洗排出濾池，從而保證后續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。由于其布水布氣結構和控制系統復雜，依靠傳統的操作人員憑經驗手動或半自動控制其實際效果很差，很難達到設計要求。我公司自主開發的水資源遠程集中在線監控管理系統（濾池分版），能針對氣水反洗濾池的工藝特點，實現智能控制，系統簡單易用,達到無人化管理。
二、應用
廣泛應用于各行業給水、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。過濾作用主要基于以下幾點：
機械截留作用：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：顆粒濾料吸附有機物和微生物，起到吸附架橋作用，懸浮顆粒及膠體粒子粘結在一起，形成細小絮體，通過接觸絮凝作用而被去除。
2 工藝過程
以V型濾池為例，將氣水反洗濾池的工作過程介紹如下：
過濾過程：待過濾水由進水總渠經進水閥和兩個過水窗（主要用于表面漂洗）后，溢過堰口再經側孔進入V型槽，分別經槽底均布配水孔和V型槽堰頂進入濾池。被濾層過濾后的潔凈水經濾頭流入濾池底部，由配水窗匯入氣水分配管渠，再經管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。濾速可達7-20m/h，一般為12.5-15m/h。
反沖洗過程：關閉進水閥，進水閥兩側的兩個過水窗依然處于常開狀態，通過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。開始進行反洗操作：
氣沖：打開進氣閥，開啟供氣設備，空氣經氣水分配總渠的上部小孔均勻進入濾池濾板底部，由長柄濾頭噴入濾層，將濾料表面雜質擦洗下來并懸浮于水中，再由表面漂洗水沖入排水槽。
氣水同時反沖洗：在氣沖的同時啟動沖洗水泵，打開沖洗水閥門，反沖洗水也進入氣水主分配渠，經下部配水窗流入濾池底部配水區，同反洗空氣同時經長柄濾頭均勻進入濾池，濾料得到進一步沖洗，表面漂洗依然繼續進行
水沖：停止氣沖，單獨水沖，表面漂洗依然進行，最后水中、濾層中的雜質徹底被沖入排水槽，待濾料下沉后打開排水閥將上部反洗水排走。
四、控制系統
1 氣水反沖洗濾池的控制原理
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，依靠傳統的控制方式很難達到控制要求。恒水位控制任務、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備必須進行整體自動協調控制。
2 濾池控制系統結構：
"分散控制、集中管理"的方式，即每格濾池設就地控制系統一套，自動監控所在濾池的操作狀態和上傳反洗工況信號，系統設有集中管理控制系統，對就地單個濾池控制系統的反洗工況進行排序協調；一般組成為：就地分控柜、總控柜、上位監控顯示系統（也可取消總控柜由上位監控系統兼顧）；
"集中控制管理"的方式，采用一套智能化管理系統對所有濾池的工況統一監控并同時進行排序協調。
3 控制系統功能
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測參數，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、濁度在線監測儀、水頭損失儀、時間控制器進行聯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、節約產品水、保證出水水質，同時又盡量避開用水高峰期保證產品水量。
協調各濾池進行反洗操作的順序和內部外部網絡的通訊；
動態顯示水位、水頭損失、出水濁度、調節閥門的開啟度及相關設備的工作狀態；
對每臺閥門、電動氣動執行器和機電設備進行在線監測，故障報警。
對控制程序的基礎參數進行設置和調整，并具有多重保護措施防止誤操作；
顯示編輯實時數據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
在線濁度監測儀
在線余氯、總氯、二氧化氯監測儀
設備狀態在線監測儀
五、 布水布氣系統
為適應氣水反沖洗技術的發展，我公司經過多年的研究開發，成功研制出FO-QS型氣水反沖洗濾頭，經力學特性測定，該濾頭結構合理，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，屬于小阻力配水系統。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，視濾料粒徑決定。直管上部設有小孔，下部有一條縫隙。安裝前，就把套管預先埋入濾板內。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，上部為氣，形成氣墊，下部為水。氣墊厚度大小與氣壓有關。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，氣和水在濾頭內充分混合后，經濾帽縫隙均勻噴出，使濾層得到均勻反沖。濾頭布置數一般為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。
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