气水反冲洗V型滤池的调试
开封市三水厂降氟改水扩建工程规模为10万m3/d,于1996年5月1日开工，1998年8月1日试运行。水源为黄河水，净水工艺为常规反应、沉淀、过滤、消毒工艺。滤池采用的是气水反冲洗V型滤池，共12格，单格有效过滤面积66m2，滤料为均质石英砂，有效粒径0.95～1.35mm，K60=1.21，滤层厚度1.2m；承托层为4～8mm粒径的卵石，厚度50mm；滤头为QS-Ⅰ型 20×292长柄滤头，每m2滤板安装49个滤头，开孔率为1.225%。设计滤速7m/h，为恒水位恒速过滤方式，最大滤层水头差2.4m。原设计的滤池反冲洗方式为气水混合反冲洗，其步骤为先单独气洗2min；再气水混合冲洗2min；然后单独水漂洗6min；整个反冲洗过程中均利用滤前水进行表面扫洗，气洗强度14～16L/(s.m2)，水洗强度4～6L/(s.m2)。经过近3个月的试运行，我们发现冲洗效果不很理想，为获得较好的运行效果，确定合理的运行参数，我们于1998年12月至1999年4月进行了反冲洗强度及反冲洗时间的实际试验和调试工作。并于1999年7月24日又进行了检查。
1 过滤周期的控制
滤前水浊度稳定在3～6NTU，滤层成熟期后，过滤时间、出水浊度及滤层水头损失如表1。
表1 滤池出水浊度、滤层水头损失变化
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均质滤料孔隙率高，截污容纳量大，过滤周期长，出水水质稳定。为确保较好的出水水质，而且为防止周期过长在滤层形成泥球，我们确定以滤层损失为2.0m水头控制过滤周期。同时，为防止监测滤层水头损失的差压变送器故障，而造成滤池继续过滤发生“泄漏”现象使出水水质劣化，我们确定最大过滤周期为56h。因此，我们确定开始反冲洗自动化控制工艺条件如下，任何一个条件达到即进行反冲洗：(1)滤层水头损失2.0m(程序可调)。(2)超过滤池内控制最高水位延时30min(程序可调)。(3)累计连续运行56h。
2 反冲洗强度及反冲洗时间的确定
冲洗效果的好坏是影响滤池运行的关键因素。冲洗主要是使沉积在滤料颗粒上的悬浮固体脱落并清除掉，使滤料保持清洁。冲洗效果以冲洗后滤料的含泥量及冲洗的均匀性来衡量。根据有关文献报道，滤料含泥量在0～0.2%属于从优到佳的范围，在0.5%～2.5%属于尚可到差的范围，当大于5%时属于极差［1］。
用气洗、气水混合洗和水洗的顺序进行冲洗的方式，采用不致引起砂层膨胀的反冲洗流速，同时利用空气搅动滤层的作用。这种方式可保持砂层稳定，表面壳层可被空气完全破碎，不会形成泥球，在滤层内，由于气泡运动的变化造成滤料的剧烈搅动，使所附着的悬浮固体剥离脱落。我们在反冲洗水泵出口及鼓风机出口的管道上分别安装了手动调节阀门和流量计以控制和计量反冲洗水量和气量，参考其它水厂的运行经验参数对我厂的滤池进行了气洗和水洗强度的调试。在气水冲洗期间，在滤料不流化范围内水冲洗强度越大，冲洗愈快，效果愈好。单独水漂洗时间与反冲洗强度成反比，与滤料深度及滤料层上面水深度成正比，深度为1.65m，单独漂洗时间在水冲洗强度6L/(s.m2)时，最短为4.5min，可将池内污水彻底置换为清水。我们通过不同的反冲洗强度与时间组合进行了多次反冲洗试验，结果详见表2。
表2 反冲洗试验结果
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经实际调试从表2看出，既可达到满意的冲洗效果，又没有滤料的流失，而且节约反冲水量，结合我们的实际情况确定我厂该V型滤池的气洗强度为14L/(s.m2)，水洗强度为6L/(s.m2)，单独气洗2min，气水混合4min，清水漂洗5min。由此，确定了该滤池反冲洗整个过程自动化控制程序的工艺参数，它包括4个阶段：
(1)关闭部分进水，继续过滤将滤池内水位降至H槽堰顶，减少排水量。
(2)单独气洗2min，打碎表面泥壳层，将杂质从滤料颗粒上剥离脱落，同时表面扫洗，可扫除上浮的部分浮泥。
(3)进行气水混合冲洗4min，进一步剥离滤料上附着的固体悬浮物并及时将部分脱落物冲出滤层，同时进行表面扫洗，加强冲洗水的横向流动，及时排除悬浮固体。
(4)单独进行清水漂洗5min，同时进行表面扫洗。
经过3个月的运行证明，所确定的该工艺参数合理，运行效果良好，出水水质稳定，于1999年7月24日，再次反冲后对滤层的清洁度进行检验，尚未发现滤料上有积泥增长的趋势。
3 几点看法
(1)要得到较好的冲洗效果，除了保证适当的气和水冲洗强度外，其冲洗时间非常重要。
(2)采用挡位调节反冲洗水管道上的阀门开启度，适当减小气水混合冲洗时的水冲洗强度到5L/(s.m2)，单独水漂洗强度不变，既可达到满意的冲洗效果，防止滤料流失，也能节约反冲洗水。
(3)在不影响配水均匀性的情况下，适当降低排水槽(H槽)堰顶标高减少滤料层上的水层深度以及减少冲洗槽之间的间距，可适当缩短漂清时间，减少冲洗水的耗水量。
(4)在整个反冲洗过程中一直维持部分滤前水进水而进行表面扫洗，除了加强冲洗效果外，还缓冲了对其它滤池的负荷变化冲击，确保运行稳定。
参考文献：
［1］许保玖. 给水处理理论与设计. 北京：中国建筑工业出版社，1992
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