普通快滤池反冲洗改造实例

1、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

2、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1214L/s或 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

3、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1213min。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

4、、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。图伽三期反应 沉淀池空气管 匚=空气压入点二期反应沉淀池反冲阀反冲洗水管图伽三期反应 沉淀池空气管 匚=空气压入点二期反应沉淀池反冲阀反冲洗水管图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

5、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

6、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4NTU6NTU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

7、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=2X800m3/hX 12/60 = 320 m3每格滤池耗电量：W=2X37KWX 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 = 2X800m3/hX7/60X0.75 = 140 m3每格滤池耗电量：W=2X37KWX7/60+18.5KWX7/60=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67min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3648小时,不影响滤后水的浊度，这大大降 低了该水厂