濾池反沖洗是保證濾池正常運(yùn)行必要環(huán)節(jié),反沖洗效果好壞,直接影響濾池出水水質(zhì)。目前濾池反沖洗方式主要有三種:一是單純水反沖洗;二是用水反沖洗并輔以表面沖洗;三是氣水反沖洗。從運(yùn)行實(shí)踐看,氣水反沖洗效果好,運(yùn)行費(fèi)用低。特別是長(zhǎng)柄濾頭的應(yīng)用,各地濾池普遍采用了氣水反沖洗。除普快濾池外,虹吸濾池,雙閥濾池及V型濾池、翻版濾池等也普遍采用。我公司新建凈水廠快濾池(3.0萬(wàn)噸/日),氣水反沖閥門(mén)全部采用電動(dòng)或氣動(dòng),并實(shí)現(xiàn)微機(jī)自控。氣水反沖洗技術(shù),也存在不足。如:氣水聯(lián)沖時(shí),強(qiáng)度過(guò)大,易造成濾料流失;氣水分配不均勻,出現(xiàn)脈沖現(xiàn)象;濾板接縫不嚴(yán)密,甚至脫落,翻轉(zhuǎn);輸氣管道閥門(mén)漏氣等,影響運(yùn)行效果。我直接參與了新賓凈水廠擴(kuò)建工程的施工建設(shè),親歷了濾池土建施工和工藝安裝全過(guò)程,通過(guò)二年運(yùn)行實(shí)踐,對(duì)濾池氣水反沖洗技術(shù)有了基本的認(rèn)識(shí)和了解。
沖洗方式及機(jī)理的討論
氣水反沖洗基本上有兩種方式:一是先氣沖洗,后水沖洗;二是先氣沖洗,再氣水聯(lián)沖,再單獨(dú)水沖洗。第一種方式,在長(zhǎng)柄濾頭出現(xiàn)前廣泛使用,先氣沖,利用空氣氣泡在濾料層的上升運(yùn)動(dòng)使濾料相互摩擦和碰撞,使附著在濾料顆粒上的污泥脫落,氣沖停止后,再利用水沖,將脫落的污泥沖洗出濾料層并排出池池外。為了能有效地將脫落的污泥沖洗出濾料層,一般應(yīng)在停氣前先送水,使水上升到接近排水槽時(shí)再停止供氣,這種方法要求濾料產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奈⑴蛎浕虿慌蛎?對(duì)水沖洗的強(qiáng)度有一定的要求。第二種方法的特點(diǎn)是,氣水同時(shí)沖洗,氣水同時(shí)沖洗時(shí)濾料不但摩擦,還產(chǎn)生上下循環(huán)運(yùn)動(dòng),同時(shí)將脫落污泥上浮排出濾料層,因此其沖洗效果比先氣后水好。這種方法只要求濾料“微膨脹”,水沖洗強(qiáng)度可大大降低,經(jīng)濟(jì)效益突出,一般采用長(zhǎng)柄濾頭的氣水沖濾池都采用這種方法。 從目前實(shí)踐情況看,不管采用哪種氣沖方法。其沖洗效果都比單純水沖洗效果要好,
氣水反沖洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和技術(shù)關(guān)鍵
根據(jù)我的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),要取得氣水反沖洗的最佳效果,關(guān)鍵在于,能均勻的布配水氣,合適的氣水沖洗強(qiáng)度,高質(zhì)量的附屬設(shè)備。而要達(dá)到均勻的布配水氣,必須保證濾板、濾頭制作安裝的精度。
1、沖洗強(qiáng)度和沖洗歷時(shí) 
氣水反沖洗強(qiáng)度和沖洗時(shí)間的選擇與氣水沖洗方式、濾料層的構(gòu)造有關(guān),根據(jù)幾年的運(yùn)行實(shí)踐看。我認(rèn)為:
(1)采用氣沖+水沖兩個(gè)階段的濾池,氣沖強(qiáng)度適宜在16―18L/s•m2,水沖洗的強(qiáng)度適宜在6-8L/s•m2,氣沖時(shí)間適宜在2―3min,水沖時(shí)間在6―8min。
(2)采用氣沖+氣水聯(lián)沖+水沖的三個(gè)階段的氣水聯(lián)沖時(shí),氣沖強(qiáng)度一般為13―18L/s•m2,水沖強(qiáng)度一般為3-6L/s•m2,氣水聯(lián)沖的時(shí)間一般在5-7min,氣水聯(lián)沖的強(qiáng)度不變。
2、配氣和配水系統(tǒng)
(1)大阻力配水配氣系統(tǒng)常用的是氣水分開(kāi)的大阻力配水系統(tǒng),其進(jìn)氣方式有兩種,一是從管廊中進(jìn)氣,另一種是從池子頂上進(jìn)氣。配氣管位置一般在配水管上面的承托層中,配氣支管在干管的上面以“豐”字型布置。配氣支干管設(shè)計(jì)一般為:空氣流速1.0m/s,孔眼的空氣流速采用30-35m/s,孔眼的間距70-100mm,其直徑在1-2mm,呈45度向下交錯(cuò)排列。空氣干管和支管必須布置均勻。
(2)長(zhǎng)柄濾頭的小阻力配水配氣系統(tǒng)。 采用長(zhǎng)柄濾頭的氣沖濾池的進(jìn)氣方式有兩種。一種為中央渠道進(jìn)氣系統(tǒng),另一種為集中式系統(tǒng)。設(shè)有中央渠道的濾池,空氣由進(jìn)氣管送至濾池中央渠下部的氣水分配槽,由配氣孔分散進(jìn)入濾池,由于配氣孔緊靠濾板的下部,且沿濾池長(zhǎng)度均勻布置,可迅速形成氣墊層,效果很好,應(yīng)在單池面積較大時(shí)采用。集中式進(jìn)氣是由供氣管道直接進(jìn)入池內(nèi),這種進(jìn)氣的方式的關(guān)鍵在于兩點(diǎn):一是進(jìn)氣管布置在緊靠濾板的下面,二是在安裝濾板的區(qū)格梁頂要設(shè)置均勻的配氣縫,以便在濾板下部形成氣墊層,達(dá)到均勻配氣。
3、長(zhǎng)柄濾頭是均勻分配氣水的關(guān)鍵部件。其構(gòu)造由濾帽、預(yù)埋件、下部支管等組成,一般采用ABC材質(zhì)。對(duì)濾頭的要求是配氣配水均勻和經(jīng)久耐用。濾頭各個(gè)部件應(yīng)盡量不粘接。以免使用一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生脫落。但濾柄擰入預(yù)埋濾板的套管及套管本身的螺紋段,應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度,一般去掉濾板厚度后應(yīng)剩余4.-50mm,用于調(diào)整濾頭的高度。
長(zhǎng)柄濾頭的開(kāi)孔比為1.0%-1.5%,屬小阻力配水系統(tǒng)。長(zhǎng)柄濾頭均勻的分布在濾板上。每平方米濾板安裝數(shù)量在49-56個(gè)。
要到達(dá)均勻配水配氣的要求,每個(gè)濾頭上的進(jìn)氣孔,進(jìn)氣縫的標(biāo)高必須一致,每個(gè)濾頭的出氣量才能均等。
4、濾板及接縫處理
濾板按照每格濾池的大小確定,一般為鋼混預(yù)制。每塊濾板的大小一般在0.5m2-1.0m2左右,厚度在100mm,濾板上開(kāi)孔按照濾頭的數(shù)量均勻布置。 為了保證配水配氣的均勻性,濾池底板的水平誤差要求控制在±5mm,每塊濾板的尺寸誤差控制在±1mm,水平控制誤差控制在±0.5mm。 濾板的接縫需要仔細(xì)處理,否則容易造成漏砂、脫漏、漏水、漏氣等。其施工方法較為嚴(yán)格,步驟如下:
（1）除塵,用強(qiáng)力洗塵器將縫隙中的雜質(zhì)清除干凈;
（2）涂除底劑,在縫隙中涂上除底劑;
（3）鋪聚丙乙烯泡沫槊料,厚度為20mm;其作用是支承密封膠泥和水泥砂漿;
（4）填密封膠泥,一般采用型號(hào)為1401的密封膠泥,需加熱到160-170度,熔化后在澆注填充;厚度約為50-60mm;
（5）填水泥砂漿,膠泥填充48小時(shí)后在填水泥砂漿。
5. 濾料
濾池的濾層可選擇單層、雙層,可由濾池的形式、水質(zhì)要求來(lái)確定。一般單層濾料采用石英砂,雙層濾料采用無(wú)煙煤與石英砂等。
翻版濾池,采用雙層濾料居多,V型濾池,普通快濾池等一般采用均質(zhì)濾料。濾層厚度一般為0.95-1.5m,承托層厚度為5-10cm。
6. 供氣和供水系統(tǒng)
供氣方式一般有兩種,一是鼓風(fēng)機(jī)直接向?yàn)V池供氣,二是空壓機(jī)通過(guò)儲(chǔ)氣罐向?yàn)V池供氣。由于鼓風(fēng)機(jī)供氣效率高,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,目前使用較多。鼓風(fēng)機(jī)的出口壓力一般在0.04Kpa,風(fēng)量視濾池單格面積的大小,由設(shè)計(jì)確定,一般為一用一備。沖洗水泵根據(jù)沖洗強(qiáng)度來(lái)確定流量和揚(yáng)程,一般采用兩用一備。
濾板的制作和安裝
濾板制作質(zhì)量是濾池運(yùn)行效果的關(guān)鍵,如果濾板施工質(zhì)量達(dá)不到技術(shù)要求,可導(dǎo)致氣水反沖洗效果不佳使濾池?zé)o法正常運(yùn)行。
1、對(duì)濾板制作及安裝精度的要求 為了保證配水配氣的均勻性,濾池底版的水平誤差要求控制在± 5mm,每塊濾板的尺寸誤差控制在±1mm。
2、施工方法
濾池內(nèi)區(qū)格濾梁有預(yù)制和現(xiàn)澆兩種。都要以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行校兌,確保標(biāo)高誤差不大于±2mm。如有偏差及時(shí)調(diào)整。 濾板安裝應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行測(cè)量和校正,確保水平誤差不大于±2.5mm。 濾頭的固定是通過(guò)濾板上螺紋通孔與濾頭上螺紋配合聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)的,凸出濾板上表面高度誤差可通過(guò)增減膠墊片來(lái)達(dá)到的。 安裝濾頭后,在裝填濾料前進(jìn)行注水實(shí)驗(yàn),仔細(xì)檢查每個(gè)濾頭頂端的標(biāo)高,水平誤差,如出現(xiàn)大于±2.5mm的偏差,應(yīng)重新校正。 經(jīng)過(guò)通氣實(shí)驗(yàn)后,證明濾頭空氣分布十分均勻后,才能裝填濾料。
氣水反沖洗濾池在我國(guó)有較長(zhǎng)的歷史,并已取得成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐證明,應(yīng)用氣水反沖洗技術(shù)除對(duì)提高濾池的運(yùn)行效率有明顯的效果外,對(duì)降低反沖洗水的消耗也有十分積極的意義。應(yīng)用氣水反沖洗技術(shù)對(duì)提高出水水質(zhì),也有非常現(xiàn)實(shí)的作用。因此,氣水反沖洗技術(shù)在國(guó)內(nèi)水廠新建和擴(kuò)建改造當(dāng)中,可以得到普遍的推廣和應(yīng)用。