譚章榮，趙冀平，陳愛民，王恒
(鎮(zhèn)江市自來水公司，江蘇鎮(zhèn)江212001) 摘 要：介紹了金西水廠二期工程在普通快濾池中加設(shè)旋轉(zhuǎn)式表面沖洗設(shè)備的安裝、調(diào)試運(yùn)行的情況。實(shí)踐證明，該措施提高了濾池的過濾效率，減少了沖洗次數(shù)和沖洗水量，增強(qiáng)了濾池的截污能力，延長(zhǎng)了過濾周期。
關(guān)鍵詞：普通快濾池；表面沖洗；反沖洗
中圖分類號(hào)：TU991.24
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
文章編號(hào)：1000-4602(2001)04-0053-02 金西水廠一期工程采用普通快濾池，沖洗強(qiáng)度為15 L/(m2·s)，過濾周期為30 h，反沖洗歷時(shí)6 min，1995年6月投產(chǎn)。運(yùn)行幾年后，發(fā)現(xiàn)濾池上層細(xì)砂由于截留雜質(zhì)多而結(jié)球，而下層粗砂卻相對(duì)較干凈，沒有充分發(fā)揮其過濾作用，使得整個(gè)濾池的截污能力大大降低。同時(shí)，在濾池四角和周邊發(fā)現(xiàn)大量大泥球，并有少許沉入到濾砂深處，常規(guī)水力反沖洗無法將泥球沖散，曾采用增大沖洗強(qiáng)度的方法，但沖洗耗水量大增，而效果并不明顯。在這種情況下，鎮(zhèn)江市自來水公司經(jīng)反復(fù)、調(diào)研之后，決定在水廠二期工程建設(shè)中增加表面沖洗設(shè)備，以提高沖洗質(zhì)量、延長(zhǎng)過濾周期、節(jié)約沖洗用水量。 1 表面沖洗設(shè)備的設(shè)計(jì)安裝 水廠二期工程處理水量為15×104m3/d。普通快濾池共設(shè)兩組、12格，單格有效平面尺寸為10.5m×7.0m，每格濾池設(shè)計(jì)安裝6臺(tái)旋轉(zhuǎn)式表沖設(shè)備(見圖1)。 
旋轉(zhuǎn)式表沖設(shè)備由布水管、噴嘴和旋轉(zhuǎn)軸承等組成。布水管設(shè)于濾池上方，以43.1～49.0kPa的壓力水通過噴嘴出流。布水管借助沖射水的反作用力而旋轉(zhuǎn)，噴水強(qiáng)烈沖刷砂層表面，使濾料表面的泥球迅速分裂解體、泥砂分離，從而把砂層沖洗干凈。噴嘴和砂層表面夾角為0～25°。旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)采用低摩阻系數(shù)的聚四氟乙烯作軸瓦。表沖設(shè)備型號(hào)為BM3300，轉(zhuǎn)臂直徑為3.3m，轉(zhuǎn)速為4～12r/min，噴嘴直徑為5mm，噴嘴間距為170mm，管內(nèi)壓力為0.45～0.50 MPa。與旋轉(zhuǎn)式表沖設(shè)備配套的壓力水管道和泵布置在濾池管廊內(nèi)，表沖水取自濾池清水渠。泵設(shè)兩臺(tái)，一備一用，型號(hào)為IS/CIS200—150—400，流量為240～460m3/h，揚(yáng)程為441～539kPa，電機(jī)功率為90 kW。
安裝時(shí)先將表沖設(shè)備的支架固定在洗砂排水槽的壁板上，調(diào)整其水平偏差＜2.5mm后再與固定支架座焊牢。布水管安裝后，調(diào)整不銹鋼索將其調(diào)校至水平狀，以保證其能水平旋轉(zhuǎn)。整機(jī)安裝完畢后，檢查噴嘴離砂層表面的間距應(yīng)在15～25mm之間，然后進(jìn)行空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整表沖設(shè)備壓蓋的松緊，使其空負(fù)荷轉(zhuǎn)速控制在15～24r/min。 2 表面沖洗設(shè)備的調(diào)試及運(yùn)行 金西水廠二期工程濾池的設(shè)計(jì)反沖洗強(qiáng)度為15 L/(m2·s)，沖洗時(shí)間為6 min，過濾周期為24h。由于源水水質(zhì)較好，根據(jù)一期工程濾池的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際投產(chǎn)時(shí)過濾周期延長(zhǎng)至30 h，反沖洗時(shí)間設(shè)定為5.5min。
2.1 調(diào)試方案
根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查研究結(jié)果，擬訂了表面沖洗同反沖洗協(xié)調(diào)運(yùn)行的3種方案(見表1)，每種方案的反沖洗強(qiáng)度均為15L/(m2·s)，表沖強(qiáng)度為0.6 L/(m2·s)，過濾周期為30h。 表1 表面沖洗和反沖洗的協(xié)調(diào)運(yùn)行方案| 方案 | 運(yùn)行過程 | 表沖與反沖時(shí)間 | | 一 | 表沖30s后反沖洗開始，表沖反沖同時(shí)結(jié)束。 | 表沖：6 min
反沖：5.5 min | | 二 | 先表沖：3min，再反沖洗：5.5min。 | 表沖：3 min
反沖：5.5 min | | 三 | 表沖1min后反沖開始，表沖歷時(shí)3min，反沖歷時(shí)5.5min。 | 表沖：3 min
反沖：5.5 min | 方案比較：
方案一在運(yùn)行幾個(gè)周期后，出水水質(zhì)良好，濁度為0.3～0.4NTU。但在沖洗過程中，由于表沖的高壓水流沖擊并攪拌濾砂表面，一方面破壞了泥層，增大了表層濾砂之間的碰撞和摩擦，加速了濾砂與所截留物的剝離，提高了沖洗質(zhì)量；另一方面又使得處于懸浮狀態(tài)的濾砂，部分隨反沖洗水上升至水面，通過排水槽流失，跑砂較為嚴(yán)重。
方案二在運(yùn)行中沒有出現(xiàn)跑砂現(xiàn)象。但是，由于表沖同反沖單獨(dú)運(yùn)行，在進(jìn)行表沖時(shí)，濾砂還沒有膨脹，這樣一來，就會(huì)形成表沖死區(qū)(圖2陰影部分所示)。
同時(shí)，這些區(qū)域的反沖水上升流速低，時(shí)間久了，在池子四角和周邊形成大的泥團(tuán)，甚至結(jié)成泥膜。另外，反沖洗時(shí)濾砂膨脹不均勻，運(yùn)行到一定時(shí)候甚至?xí)篂V層表面因受力不均勻而產(chǎn)生裂縫，直接影響出水水質(zhì)。
方案三在運(yùn)行中砂的流失量大大減少，且克服了方案二的由于反沖洗不均勻產(chǎn)生的死區(qū)現(xiàn)象，故選擇方案三作為運(yùn)行方案。
2.2 運(yùn)行結(jié)果
表面沖洗設(shè)備投入使用以后，初始階段沖洗廢水很渾，濁度很高，經(jīng)1～3min后，濁度迅速下降，逐漸變清，測(cè)得沖洗廢水濁度為4.0～5.0NTU，濾料的含泥量也大大降低。如保持過濾周期(30h)不變，反沖洗時(shí)間改為4.5min，表沖時(shí)間(3 min)不變，測(cè)得濾后水濁度為0.5～0.6NTU，沖洗廢水濁度為10.0NTU左右。運(yùn)行一段時(shí)間后，為節(jié)約反沖水量，將過濾周期延長(zhǎng)至40h，此時(shí)測(cè)得濾后水濁度為0.8～1.0NTU，沖洗廢水濁度為14.0～16.0NTU。增設(shè)表面沖洗設(shè)備前后的濾池運(yùn)行參數(shù)比較見表2。 表2 增設(shè)表沖設(shè)備前后的運(yùn)行參數(shù)比較(單格濾池)| 參數(shù) | 加表沖前 | 加表沖后 | | 沖洗強(qiáng)度［L/(m2·s)］ | 15 | 15 | | 沖洗時(shí)間(min) | 5.5 | 4.5 | | 沖洗水量(m3) | 370 | 315 | | 沖洗周期(h) | 30 | 40 | | 濾后水濁度(NTU) | 0.64 | 0.81 | | 沖洗廢水濁度(NTU) | 13.59 | 14.70 | 3 結(jié)論 表面沖洗設(shè)備的應(yīng)用，雖然增加了設(shè)備費(fèi)用和電耗，但可節(jié)約濾池沖洗用水約46×104 m3/a，降低了生產(chǎn)成本。另外，表面沖洗設(shè)備還可根據(jù)濾池的實(shí)際運(yùn)行情況間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，具有機(jī)動(dòng)靈活性。
輔助沖洗同反沖洗的優(yōu)化組合強(qiáng)化了沖洗效果，從而提高了過濾效率，延長(zhǎng)了過濾周期，減少了沖洗次數(shù)和沖洗水量，增強(qiáng)了濾池的截污能力。
電 話：(021)6501713901391720712
收稿日期：2001-02-12 | 
