快滤池的冲洗和配水系统(冲洗和滤层膨胀度)

1.冲洗方法

滤池冲洗的目的是清除滤层中所截留的污物,使滤池恢复过滤能力。快滤池冲洗方法有以下几种:单独用水反冲洗(简称高速反冲洗)、水反冲洗加表面辅助冲洗、气水联合反冲洗。单独用水反冲洗采用最为广泛;表面辅助冲洗可以提高水反冲洗的效果;气水联合反冲洗效果较好,可以节省冲洗水量,近年来应用逐渐增多。

单独用水反冲洗是利用流速较大(与滤速相比)的反向水流冲洗滤料层,使整个滤层 达到流态化状态,且具有一定的膨胀度。截留于滤层中的杂物,在水流剪力和滤料颗粒碰撞摩擦作用下,从滤料表面脱落下来,然后被冲洗水带出滤池。这种方法的冲洗效果决定于冲洗流速。冲洗流速过小,滤料孔隙中水流剪力小;冲洗流速过大,滤层膨胀过大,滤层孔隙中水流剪力也会降低,且由于滤料颗粒过于离散,碰撞摩擦几率也减小。因此,冲洗流速应控制适当。

2.冲洗强度、滤层膨胀度和冲洗历时

为达到冲洗的效果,必须控制冲洗强度、滤层膨胀度和冲洗历时。

(1)滤层膨胀度。反冲洗时,滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比,称滤层膨胀度,用式(6-25)计算:

式中e - 滤层膨胀度,%;

Lo - 滤层膨胀前厚度,cm;

l - 滤层膨胀后厚度,cm。

生产上所称滤层膨胀度,通常指整个滤层的总膨胀度。在一定的总膨胀度下,滤料粒径越不均匀,上层和下层滤料膨胀度相差越大。由于实际生产上所应用的级配滤料是不均匀的,在一定冲洗流速下,粒径小的滤料膨胀度大,粒径大的滤料膨胀度小。因此,要同时满足粗、细滤料膨胀度要求是不可能的。鉴于上层滤料截留污物较多,宜尽量满足上层滤料膨胀度要求,即保持膨胀度不宜过大。实践证明,下层粒径最大的滤料,也必须达到最小流态化程度,即刚开始膨胀,才能获得好的冲洗效果。因此,设计或操作中,可用最粗滤料开始膨胀作为依据。如果因此导致上层细滤料膨胀度过大甚至引起滤料流失,或者因冲洗流速过大而引起承托层移动时,滤料级配应加以调整。表6-6是设计的滤层膨胀度参考表。表6-6 冲洗轻度、膨胀度和冲洗时间

序号

滤层

冲洗轻度[L/S·㎡)]

膨胀度(%

冲洗时间(min

1

石英砂滤层

12-15

45

7-5

2

双层滤层

13-16

50

8-6

3

三层滤层

16-17

55

7-5

注:1.水温每增减1℃,冲洗强度相应增加1%。

2.由于全年水温、水质有变化,应考虑有适应调整冲洗强度的可能。

3.选择冲洗强度应考虑所用凝聚剂品种的因素。

4.无阀滤池冲洗时间可采用低限。

5.膨胀度数值仅作设计计算用。
 

(2)冲洗强度。冲洗强度是指单位面积滤层所通过的冲洗流量,以L/(S.㎡)计,10 L/(S.㎡)=1cm/s。反冲洗时,滤料刚刚开始流态化的冲洗流速,称最小流态化流速。反冲洗时,要使底层最粗滤料刚刚开始膨胀,则设计冲洗强度就应以最粗滤料的最小流态化流速为依据。在20℃水温下的设计冲洗强度,一般按表6-6确定。但应注意,如果滤料级配与标准所订的相差较大,则应通过计算并参考类似情况下的生产实际经验确定。这一点往往容易被忽视,因而也往往造成冲洗效果不良。

(3)冲洗时间。当冲洗强度或滤层膨胀度符合要求但冲洗时间不足时,也不能充分地清洗掉包裹在滤料表面上的污泥。同时,冲洗废水也排除不尽而导致污泥重返滤层。如此,长期下去,滤层表面将形成泥膜。因此,必要的冲洗时间应当保证。根据生产经验,冲洗时间可按表6-6采用。实际操作中,冲洗时间也可根据冲洗废水的允许浑浊度来定。