下载文档原格式
普通快滤池增加气水反冲洗功能探讨近年来，随着社会发展的不断进步，一方面原水水质的变得日益复杂，另一方面人民生活水平日益提高，自来水水质品质引起越来越多人的关注。
新水厂在建設初期可根据水质需求选择适宜工艺、适宜参数，而七十、八十年代建设的老水厂，受已有工艺限制，受地势限制，受周边用水需求限制，进行技术改造时可选择空间较小。
本文主要讨论大阻力配水系统的普通快滤池改造成气水反冲洗滤池的工艺。
标签：普通快滤池;气水反冲洗;大阻力配水;小阻力配水;承托层在常规水处理过程中，滤池形式比较多，其中尤以普通快滤池使用较普遍，具有经验成熟、运行可靠的优点，得到广泛的应用。
但在水质要求日益严格的今天，普通快滤池存在运行周期短、反冲洗效果不佳、滤床含泥量大的缺点。
而滤池技术发展到今天，虽然形式多样、工艺有差别，但有一点已基本达到共识，即采用气水反冲洗，利用空气辅助擦洗以提高滤池洗净度，降低滤床含泥量，从而延长滤池运行周期、提高过滤能力。
普通快滤池与气水反冲洗滤池因配水配气方式不同在土建结构上存在差异，采用简便方式，在滤池结构不进行大改动的情况下，将普通快滤池增加气洗、水洗功能，以较小的投入取得成效是老水厂提升水处理效果的发展方向。
普通快滤池改造气水反冲洗，难度在滤池结构上。
下文简要介绍大阻力配水系统和旅途式小阻力配水系统的特点，以及将二者相结合的改造方式。
一、大阻力配水系统普通快滤池采用的大阻力配水系统，一般滤池底板设配水干管（渠）和配水支管，支管上45度位置开孔，干管（渠）和支管呈“丰”字形，又称“丰”形大阻力配水。
反冲洗时，水通过“丰”形管及上开孔冲洗滤料，实现水冲洗功能。
为防止滤池滤料流入配水管中，配水系统和滤料间设有承托层。
一般考虑承托层厚500mm，滤料层厚度不小于700mm，总厚度（从滤池底板至滤料层顶）1200mm。
用于排除洗池水的洗砂排水槽，槽底距滤料层425mm（以700mm滤料层厚、50%膨胀率计）。
普通快滤池存在的问题及改造措施张秀龙【摘要】针对马鞍山采石水厂10万 m3/d 滤池反冲洗不均匀、冲洗效果差、跑砂严重、过滤周期短、设备老化等问题，对配水配气系统和设备升级进行改造，解决反冲洗不均匀、不彻底的问题。
通过延长过滤周期，实现滤池的全自动化，滤后水浊度小于1度。
%To solve the problems of the in homogeneous back- flushing, poor flushing effect, seriously sand losing, short filtration cycle and equipment aging and so on. The present study aimed to solved the above-mentioned deficiencies by reforming the water and air distribution systems and equipments. The results showed that the turbidity of the treated water was less than 1 NTU after extending the filtering cycle.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】2页(P74-75)【关键词】反冲洗;过滤周期;自动化;水浊度【作者】张秀龙【作者单位】马鞍山首创水务有限责任公司，安徽马鞍山 243000【正文语种】中文【中图分类】TU991.24采石水厂本次改造的滤池设计规模为10万m3/d，共8组池，双排布置，每组滤池的尺寸8.8 m×4 m×2m。
单组过滤面积70.4m2，总过滤面积563.2m2，滤速8m/h（自用水系数取8%）。
滤池采用普通快滤池池体结构，反冲洗方式为气水反冲。
滤池建于1996年左右，距今已近20年，原运行和反冲系统配备了电动阀门和自动化控制系统。
快滤池反冲洗方式试验研究摘要：对比气水反冲洗的三种方式进行试验分析，可以看出：方式三（即先单独空气冲洗，再气水同时反冲洗，最后单独水冲洗）的冲洗效果最好，在第15分钟初滤水即降至0.3NTU以下，并且其过滤周期也明显大于另三种方式。
其它三种方式初滤水达到要求的时间是在20～30分钟内，并且在过滤运行中发现水头损失较大，过滤周期较短等问题。
由试验分析，确定冲洗最佳冲洗参数为：气冲洗强度为15 L/s·m2，时间为2min；气水同时冲洗的气冲强度为15 L/s·m2，水冲强度为8L/s·m2，时间为4min，单独水冲洗强度为8 L/s·m2，时间为4min。
关键词：普通快滤池；气水反冲洗；Study on the mode of filter backwashLiu Yanyan1，Fan Shen2(1．Tianjin Public Utility Design&Research Institute，Tianjin 300100，China；2．China TianChen Engineering Corporation,，Tianjin 300400)Abstract：Through comparison of three ways of air-water backwash, we can see: the effect of the third way( firstly is single air backwash, then is air water backwash, finally is water backwash) is the best, which can make the filter water less than 0.3NTU in the initial fifteenth minutes, thus the filtration cycle is longer than the other three methods, as which are in in 20 ~30 minutes to meet the requirements with higher loss of water-head in filtering operation and shorter filtration cycle. By the test analysis, it determines the best flushing parameters: the strength of air flushing is 15 L/s·m2, time is 2min; the strength of air flushing is 15 L/s·m2, water backwash is 8 L/s·m2in air-water backwash, time is 4min; the strength of water flushing is 8 L/s·m2, time is 4min.Key words: ordinary rapid filter; air-water backwash普通快滤池在净水工艺中是一种适应广泛、性能稳定、容易操作管理的过滤构筑物，但是要想使它性能稳定、处理水质好、效率高，关键的一个环节就是反冲洗。
将移动冲洗罩滤池改造为普通快滤池的设计方案作者：曹玲赵秉义来源：《管理观察》2009年第32期摘要:吉林市第四水厂始建1983年,由于建设年限较长,设备逐渐出现老化情况,反冲洗周期减短,增加了冲洗次数且效果不尽人意,因此,滤池改造势在必行,为了节省投资,决定在原池基础上改成普通快滤池,从而进一步提高供水水质。
关键词:移动罩冲洗滤池普通快滤池概况吉林市第四水厂建厂初,滤池系统采用移动冲洗罩滤池。
当时考虑到它具有造价低,不需大量阀门设备,能自动连续进行,不需冲洗水泵,池深浅,结构简单,省电占地少的优点,但经过近十年的运行,这种滤池在使用过程中的缺点暴露的越来越明显。
首先是它在反问时要求罩体与隔墙间的密副反应要高,在运行初期,由于设备新,密封效果,形成了恶性循环。
其次,移动冲洗罩滤池在冲洗完毕后的起始滤速较高,在每年潮期个别滤池的出水浊度较高。
进入了集水区后影响了其它滤油的出水质量。
再有,这种滤池的机械设备加上维修量大,提高了处理水的成本。
根据上述情况,设想近期对滤池进行改造。
虽然V型滤池是目前实行的新型滤池,但首次投资太高,水厂资金回笼慢。
而普通快滤池在本市的几家水厂都先后被采用过,有系统的运转经验,运行可靠。
池深也较为适中,在原有移动罩冲洗滤池的构造基础上便于改造,所以决定采用普通快滤池。
改造简介:改造前原移动冲洗罩滤池共两组,五十二个滤格,单格平面积为1.65×1.55米,池高3.5米(设计地面上),池内工作水位3.2米。
两组滤池各有独立的冲洗罩,单池循环冲洗。
每组滤池末尾有一个1.4×0.9米的出水槽,由DN600的出水管排向清水池,设计反冲洗强度为15升/米·秒,反冲洗由移动罩冲洗水泵完成,冲洗周期为24小时,承托层厚度为300mm,石英砂滤料层厚700mm.改建后,普通快滤池仍为两组,共八座。
1、滤池面积及尺寸滤池工作时间为24小时,冲洗期为8小时,冲洗时间为8分钟。
某净水厂反冲洗废水处理系统改造工程实践沈阳市某净水厂始建于2008年，2010年6月份投产，设计规模5万立方米/日。
该厂采用"一曝两滤"的净水工艺，原水来自辽河石佛寺库区七十米深地下水，原水经过曝气和铁、锰两级过滤，出水输送至下游配水厂。
该厂的废水主要为反冲洗废水，按照原设计，反冲洗废水经废水回收池沉淀后，上清液回用，池底污泥排至污泥脱水机进行脱水处理。
随着区域经济的发展，该厂实际供水量和废水排放量大幅增加，排放水质难以满足污水排放标准。
2014年"长河污染事件"发生以后，该厂受到了环保部门的处罚,解决废水处理问题迫在眉睫。
2 工艺概况2.1 原工艺流程该厂的废水主要来自净水间滤池的反冲洗废水。
滤池定期反冲洗下来的废水汇入废水回收池中，废水回收池分为两组，交替进水、沉淀、回流和排泥。
沉淀后的底泥排至污泥池，进入离心脱水机脱水处理。
上清液回流至净水间与原水混合后再利用。
2.2 原工艺设计参数及存在的问题原设计单组滤池平面尺寸为7.5m×6.2m, 共２０组滤池。
反冲洗周期为12～24h，每次8min,冲洗强度为15L/s.m3,每次反冲洗水量约270m3。
反冲洗废水回收池分为两组，每组规格13×9×(4.6～5.3)m，池底坡面无刮泥机，每组容积为400m3，采用平流沉淀池构造，池底一侧设有流量80m3/h的潜水排泥泵，另一侧设有流量500m3/h的回流潜水泵。
实际运行中存在以下问题：1、该厂水源锰含量偏高，超出四类标准数倍。
滤池实际反冲洗周期明显缩短。
2、沉淀后的反冲洗废水上清液与污泥分离效果差，在废水回收池内静置12h以上才能实现水和泥的有效分离，且污泥沉降性差，容易受到扰动重新上浮，上清液达不到回用或排放标准。
3、污泥脱水效果差。
有研究显示，滤池反冲洗废水的平均悬浮物浓度较低，经过长时间得浓缩压密后含固率也很难超过2%，不宜直接进行污泥脱水[2]。
净水厂改造中将普通快滤池改造为气-水反冲滤池的工程设计与应用摘要：滤池的反冲洗系统是保证滤池正常工作的重要一环。
在净水厂改造中，将单水反冲洗系统改造为气水反冲洗系统，可以控制冲洗强度，提高冲洗效果，保证出水水质。
本次对A水厂的普通快滤池进行改造，通过增加气冲系统管道及阀门、更换配水配气系统、更换滤料等措施，将滤池改造为气水反冲洗滤池，并取得良好的使用效果。
本文可为净水厂的滤池改造提供设计参考。
Abstract: The backwash system of the filter is an important part to ensure the normal operation of the filter. In the transformation of water purification plant, the single water backwash system is transformed into air-water backwash system, which can control the flushing intensity, improve the flushing effectand ensure the effluent quality. This time, the ordinary fast filter tank of Water Plant A is transformed into an air-water backwash filter tank by addingair flushing system pipes and valves, replacing water and gas distribution systems, replacing filter materials and other measures, and good use results are achieved. This paper can provide a reference for the design of the filter transformation of the old water plant.关键词：净水厂；改造；气-水反冲滤池Key words: water purification plant;reform;Air water backwashfilter随着居民对美好生活的追求日益增高，相应对饮用水水质的要求也越来越高。
《水务技术》稿件送审表
普通快滤池反冲洗改造实例
张戎周平黄伟光李贤梅
广东惠州市自来水总公司惠州516003
摘要：针对普通快滤池单独水反冲洗强度不够的实际情况，利用压缩空气给反冲洗水流加压，提高滤层的膨胀度。
关键词：空气压缩机水气混合反冲洗膨胀自用水率
1 基本情况
惠州市某水厂的普通快滤池建于20年前，原使用丰字形穿孔管大阻力配水系统,水箱水反冲洗；于2004年改为不用穿孔管、配水空间较大的滤头滤板小阻力配水系统,设置冲洗水泵,单独用水进行反冲洗。
由于场地、配电等种种原因，设计院选用型号为300S12的单级双吸离心泵,其主要参数为:流量Q﹦800 m3/h,扬程H＝12m，电机功率37KW。
据测算，单台泵反冲洗强度只有6L/s·m2左右，运行时两台反冲洗泵联合启动，勉强达到单独水冲强度12～14L/s·m2的要求,反冲效果不太理想，只好延长反冲洗时间，有时还要进行二次反冲。
结果，缩短了滤池的过滤周期，加大了反冲洗水量，又影响了出水水质。
2 改造方案
为了节能降耗，提高出水水质，必须对该冲洗系统进行改造。
由于二级泵房泵室空间狭窄，重新安装符合反冲洗流量、扬程的冲洗水泵比较困难，又影响水厂的正常生产。
改造方案借鉴了气水同时冲洗时水强度较小和冲洗时间较短的特性，利用压缩空气给反冲洗水流加压，使反冲洗强度加大，提高滤层的膨胀度。
为了验证改造方案是否可行，首先进行静态试验：把空压机出气口连接在滤池的反冲洗管路上，然后启动空压机，待其储气罐的压力上升到设定值后，再启动反冲洗泵进行冲洗，通过对比试验，加气的效果比不加气冲洗好很多，气体汩汩冒出，滤料间相互摩擦，滤料表面的污泥随气泡往上翻腾，滤料呈悬浮状，反冲时间7min左右，滤池内的水已比较清澈了，而原来达到此效果需要12～13min。
实验结果证明改造方案思路是正确的。
3 方案实施
按照设想和静态试验结果，从尽量让滤料翻腾，使冲洗水带走滤泥，缩短冲洗时间的目的考虑，通过计算配置了一台SF4/5型空压机，其容量为4 m3/min,压力为0.5兆帕，配套电机18.5KW.该水厂有产水量40000 m3/d的净水构筑物（反应、沉淀、过滤）三组，反冲洗水泵已安装在供水泵房泵室内,现利用泵室内空地加装一台空压机，并铺设空气管道，直接在反冲管道上加气，使气水同管进入滤池,详见图示。
在改造方案实施过程中，对以下三个方面问题进行了解决。
图1 厂区反冲洗气路示意图
3.1 空气压入点的选择
由于没有类似的运行经验，到底在哪一部位加入压缩空气是需要解决的问题。
通过多次试验比较发现，将空气在冲洗管入滤池处和在冲洗泵出口附近压入并没有明显差别。
该水厂有三组滤池，为了控制、维修方便，确定将空气压入点选择在冲洗泵出口附近的反冲洗管路上。
3.2 气量水量的控制
因为没有单独布置气管，也没有对原普通快滤池的配水系统作任何改变，气水是同管输送的，所以气量的调整控制是难点：气量大了，或压住冲洗水量，或从滤池下部的通气管跑出；气量少了，气体汇聚在配水系统上部空间，没有富余压力通过滤头进入滤池；水量大了，压住气体在管内的流动；水量小了，部分冲洗出来的污泥又在滤池中沉淀，重返滤层。
经过多次的试验摸索，逐步掌握了其中的规律。
由于反冲泵的型号已定，其流量、扬程相对可控，通过控制反冲洗的阀门开度，从而可以控制水量和水压，使压缩空气按冲洗强度的要求在滤池内释放出来又不至于引起跑砂现象。
3.3 冲洗时间的控制
冲洗时间的控制也就是水厂水耗电耗的控制。
当滤池内反冲洗水较为清澈且不再变浑时，此时包裹在滤料表面的污泥已冲洗干净，冲洗废水也基本排尽，冲洗可以结束。
冲洗时，先启动空压机，使管道内含有气体，再打开反冲阀，气水同时从配水系统进入滤池，利用普通快滤池下部的通气管调整气量，不让其跑出太多。
气水混合冲洗时间与待滤水浊度和上水量有很大的关系，通过多次试验总结，在设计工作上水量情况下，待滤水浊度在4NTU以下时，5min就能冲洗干净;待滤水浊度在4NTU～6NTU时，7min左右可以满足冲洗要求。
在实际工作当中,冲洗时间是按照待滤水浊度动态控制的。
由于空气是随着反冲洗水同管进入滤池的，没有单独布管，所以滤池内气体分布均匀度只有约85%，个别边角的滤砂冲洗不够彻底。
4 改造后的运行效果
4.1能耗的对比
单独水冲洗时（运行两台冲洗泵, 阀门全开，以12min计,）
每格滤池耗水量：Q=2×800m3/h×12/60＝320 m3
每格滤池耗电量：W＝2×37KW×12/60＝14.8Kwh
气水混合冲洗时（运行两台冲洗泵,阀门开60度，以7min计）
每格滤池耗水量：Q＝2×800m3/h×7/60×0.75＝140 m3
每格滤池耗电量：W＝2×37KW×7/60+18.5KW×7/60＝10.8Kwh
即每格滤池每次冲洗时，水量节约了56%，电量节约了27%，其经济效益是明显的。
4.2冲洗水浊度的对比
在大约相同的水量和待滤水浊度下，水气混合冲洗6～7min时，滤池内冲洗废水的浊度为
5.5NTU；单纯用水冲洗相同时间时，冲洗废水的浊度达63NTU，冲洗12min后，冲洗废水的浊度为10.0 NTU。
相比之下，加气冲洗时水明显清澈许多，滤砂洗得更加彻底、干净，滤后初滤水浊度下降显著。
4.3运行频率的对比
在大约相同的上水量和原水浊度下，单独水冲洗时，每格滤池反冲洗周期24小时；由于加气反冲后滤料比较干净，每格滤池反冲洗周期36～48小时,不影响滤后水的浊度,这大大降低了该水厂的自用水率，收到了较好的节能降耗效果。
5、结语
该水厂的普通快滤池反冲洗改造项目投资少（空压机、管道、电气材料仅2万余元）、工期短、效果好、经济效益显著，较好地解决了原冲洗时间长、冲洗不彻底、冲洗水量大的问题，改善了滤池的运行工况，保证了出厂水质。
