試述V型濾池運(yùn)行與管理

王守君

（浙江衢州水業(yè)集團(tuán)有限公司，浙江 衢州 324000）

1、概述

V型濾池是從法國引進(jìn)，經(jīng)過我國工程技術(shù)人員的加工改進(jìn)而后推廣使用的一種濾池類型，技術(shù)工藝比較先進(jìn)，應(yīng)用越來越廣泛。V型濾池因其進(jìn)水槽形狀呈V字形而得名，是快濾池的一種，濾料采用均質(zhì)濾料，整個(gè)濾料層在深度方向上分布基本均勻，在底部采用的是帶有長柄濾頭底板的排水系統(tǒng)，進(jìn)水槽和排水槽分別設(shè)在濾池的兩側(cè)，池子可以沿著長度方向發(fā)展延伸。V型濾池采用的均勻顆粒是石英砂濾層，且分布較粗厚，具有出水水質(zhì)好、運(yùn)行周期長、濾速高、反沖洗效果好和節(jié)能等特點(diǎn)，更重要的是，這種新型的V型濾池可以實(shí)現(xiàn)自動化管理。

V型濾池引進(jìn)我國的時(shí)間是20世紀(jì)80年代后期，首先引進(jìn)的地區(qū)是南京、重慶和西安等城市，到90年代V型濾池在我國已經(jīng)被廣泛使用，新建的大中型水廠幾乎都采用了這種濾水工藝。21世紀(jì)以來，鋼鐵企業(yè)中的廢水處理和回收工程也引入了V型濾池，作為工藝處理的核心單元。

2、V型濾池運(yùn)行特點(diǎn)

2.1 過濾與反沖洗交替運(yùn)行

V型濾池的運(yùn)行周期分為兩個(gè)部分，分別為過濾與反沖洗系統(tǒng)，二者交替運(yùn)行。在過濾周期運(yùn)行時(shí)，V型濾池兩側(cè)的配水渠是沉清水進(jìn)入單池的渠道，進(jìn)入單池后悔經(jīng)歷濾池的恒速過濾，并將過濾后的水匯于中央管廊下的干渠，最后進(jìn)入清水池。恒載恒位的運(yùn)行方式，使得各單元池的負(fù)荷是一致的，運(yùn)行速度是均勻的，這樣就可以有效避免因?yàn)槠鹗紴V速過高引起的過濾水質(zhì)量下降、自耗水率增大和運(yùn)行周期縮短等不良影響。由此可見，恒載恒位的設(shè)計(jì)是優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)鍵所在，也是V型濾池的一個(gè)主要工藝特點(diǎn)。

反沖洗周期的進(jìn)入需要一定的前提條件，一般有兩種情況，一是過濾周期達(dá)到某個(gè)提前設(shè)定的時(shí)限，二是濾層阻塞程度達(dá)到設(shè)定的水頭損失。在反沖洗過程中，容易產(chǎn)生水力分級，不僅影響深層截污，而且可能造成垢污分離重復(fù)粘附于濾料，為了避免產(chǎn)生這中后果，一般采用氣、水三段沖洗的方式。先氣沖使濾料表面的垢污被破碎，得到徹底的剝落，在采用經(jīng)氣、水混合沖洗，使剝離的垢污傳至濾層表面，最后用低強(qiáng)度清水反沖漂洗，將雜志徹底清除，獲得明顯優(yōu)越于其他類型的濾池過濾效果。

2.2 生產(chǎn)運(yùn)行自動控制

V型濾池運(yùn)行的自動控制，是滿足其水處理工藝要求的必要內(nèi)容，自動控制包括兩個(gè)方面：一是自動控制恒水位等速過濾，簡稱過濾控制；二是每組濾池按設(shè)計(jì)的沖洗條件的同時(shí)，具備各自的自動運(yùn)行反沖洗系統(tǒng)，并在沖洗結(jié)束時(shí)自動恢復(fù)正常過濾狀態(tài)，簡稱反沖洗控制。自動控制的實(shí)現(xiàn)一般是采用可編程邏輯控制器和工控機(jī)組成的集散型控制系統(tǒng)，下面進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

過濾控制，一般是在濾池相應(yīng)部位安裝水頭損失傳感器和超聲波液位儀，通過這些裝置測出濾池的水位和水頭損失，并將測量的值和呂后水閥門的開啟度信息送入下一個(gè)專用模塊，調(diào)整閥門的開啟度，以達(dá)到濾池進(jìn)出水的平衡狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)恒水位、恒濾速的自動控制。

反沖洗控制，一般是由公共的PLC來控制，當(dāng)達(dá)到前面所述的兩個(gè)設(shè)定值，即過濾周期和濾池壓差的設(shè)定值時(shí)，濾池就會收到反沖洗請求，PLC會根據(jù)濾池的優(yōu)先級別進(jìn)行排序，組成一個(gè)反沖洗請求的隊(duì)列。在反沖洗請求得到應(yīng)答后，對應(yīng)的濾池進(jìn)入反沖洗，PLC會自動實(shí)施整個(gè)反沖洗的過程，一般只能同時(shí)進(jìn)行一個(gè)濾池的反沖洗，其他請求信號會被暫時(shí)存儲在公用的PLC中并排序，對濾池一次進(jìn)行反沖洗。

3、加強(qiáng)V型濾池管理的措施

3.1 建立V型濾池運(yùn)行維修檔案制度

對于V型濾池的運(yùn)行，離不開一些必要的圖檔資料，特別是運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題和解決方案。具體需要詳細(xì)記載和保管的圖檔資料，可以概括為下列四個(gè)方面：

（1）V型濾池的施工材料和竣工驗(yàn)收材料，主要包括施工的方案、時(shí)間安排、竣工驗(yàn)收時(shí)各方面參數(shù)的詳細(xì)記錄；

（2）V型濾池的設(shè)備性能測試和檢測資料；

（3）V型濾池的操作方法和維修手冊；

（4）V型濾池中每組濾池濾料的篩分曲線。

建立V型濾池運(yùn)行維修檔案制度的目的，是為了可以再出現(xiàn)問題時(shí)可以快捷方便地找到相關(guān)資料，并根據(jù)數(shù)據(jù)記錄判斷問題來源的可能性，然后將問題的范圍縮小到較小的范圍，加快解決問題的進(jìn)度和效率。

3.2 確定V型濾池優(yōu)化運(yùn)行方案

V型濾池的運(yùn)行于其他各種行業(yè)和機(jī)構(gòu)的運(yùn)行一樣，需要根據(jù)實(shí)際要求采取一些改善運(yùn)行效率和效果的方案。根據(jù)V型濾池的特點(diǎn)，對其優(yōu)化運(yùn)行的概念可以這樣理解：在保證濾池出水的水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，并方便生產(chǎn)管理安全運(yùn)行的前提下，盡可能把濾池運(yùn)行的成本降到最低的一種方案。由此可見，V型濾池的優(yōu)化運(yùn)行是系統(tǒng)工程，因此在考慮優(yōu)化運(yùn)行時(shí)必須從多個(gè)方面綜合考慮，而不能只是從一個(gè)單一的方面片面地考慮，在生產(chǎn)的具體運(yùn)行中，一般需要綜合考慮的方面如下：

第一，對于待濾水和濾后水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水廠的工藝生產(chǎn)流程狀況和國家的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)合理確定，不能夠過低使水質(zhì)達(dá)不到需要的干凈程度，也不能盲目追求不必要的至高程度，而造成成本的大幅度增長因小失大；第二，對于V型濾池反沖洗控制參數(shù)過濾時(shí)間以及堵塞值的設(shè)定。綜合考慮濾后水的水質(zhì)、堵塞值和濾料再生等來確定過濾時(shí)間，因?yàn)檫^濾時(shí)間是V型濾池在常態(tài)下生產(chǎn)的主要控制參數(shù)，所以需要考慮的因素要多，而堵塞值是在非常態(tài)下的應(yīng)急控制參數(shù)，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)直接確定；第三，對于V型濾池反沖洗步驟的設(shè)定。在V型濾池的反沖洗過程，首先要做的是關(guān)閉進(jìn)水氣動閘板閥，并等到水位降至砂面以上5 厘米后，在打開反沖洗排水閥和進(jìn)水閘板閥，這樣就開始了反沖洗過程，這樣的步驟避免了砂面以上待濾水被排放，達(dá)到降低運(yùn)行成本的目的。

3.3 確定維修保養(yǎng)方案

V型濾池的維修保養(yǎng)的具體工作是三個(gè)方面的內(nèi)容，即日常巡檢、定期維護(hù)保養(yǎng)和大修檢查，下面分別具體介紹：

V型濾池的日常巡檢具體事項(xiàng)有兩個(gè)，一是隨時(shí)在線監(jiān)測濾后水濁度、過濾時(shí)間、水頭損失和濾池運(yùn)行狀態(tài)；二是每隔2 小時(shí)對濾池過濾、控制柜的運(yùn)行狀況和發(fā)沖洗設(shè)備進(jìn)行檢查和記錄。

V型濾池的定期維護(hù)保養(yǎng)具體事項(xiàng)有七個(gè)方面，分別為（1）每周進(jìn)行檢查壓縮空氣的清理過濾器；（2）每半年校核液壓計(jì)、調(diào)節(jié)閥角度轉(zhuǎn)換器和堵塞計(jì)的信號輸出值；（3）定期對鼓風(fēng)機(jī)和空壓機(jī)的潤滑油進(jìn)行更新；（4）每年檢測一次V型濾池的自控系統(tǒng)；（5）每年檢測一次濾池的配水均勻性；（6）每年對濾池的濾速、反沖洗強(qiáng)度等進(jìn)行一次技術(shù)測定；（7）每年定期檢查V型濾池的混凝土構(gòu)筑物。

V型濾池大修檢查的具體事項(xiàng)有四個(gè)，分別是濾頭更換、濾料補(bǔ)充、濾料置換和機(jī)械設(shè)備的大修理檢查。

總結(jié)

綜上所述，V型濾池的先進(jìn)性在于采用了均指的濾料和先進(jìn)的放沖洗技術(shù)，可以再短時(shí)間內(nèi)提高產(chǎn)水量，實(shí)現(xiàn)提高供水水質(zhì)，提高供水安全可靠性，降低成本的最終目標(biāo)，即V型濾池的重要意義。對于V型濾池的發(fā)展前景，根據(jù)目前V型濾池的應(yīng)用現(xiàn)狀可知，對V型濾池的研究工作一直沒有停止，也在研究過程中對V型濾池的運(yùn)行和管理進(jìn)行了改善，另外城市化進(jìn)程不斷加快，對城市用水的要求也在增加，可見V型濾池的發(fā)展前景還是比較廣闊的。

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