虹吸濾池改為氣水反沖洗濾池的工程實踐
來源:山東明風風機制造有限公司 閱讀:27619 更新時間:2018-04-09 08:55詳細信息 | |||||
項目名稱 | 虹吸濾池改為氣水反沖洗濾池的工程實踐 | ||||
建設(shè)地點 | 建設(shè)起始時間 | 建設(shè)結(jié)束時間 | |||
建設(shè)性質(zhì) | 新建 | 工程投資 | 廢水性質(zhì) | ||
處理規(guī)模 | 進水水質(zhì) | 出水水質(zhì) | |||
處理工藝 | 運行費用 | 承包范圍 |
工程說明
1 工程概況
勝利油田供水公司辛安水廠設(shè)計供水能力為15×104m³/d,近幾年實際供水量為7×104m³/d左右。該廠共有3座虹吸濾池,單座濾池設(shè)計處理規(guī)模為5×104m³/d,每座濾池分為12格,單格面積為27. 5 m²;原設(shè)計濾速為7 m/h,反沖洗強度為15 L/(m²•s);濾床底部采用小阻力穿孔板加設(shè)20目和40目尼龍網(wǎng)各一層,穿孔板上布有Φ10喇叭形小孔,開孔率為1. 28
辛安水廠首先對一座虹吸濾池進行了技術(shù)改造。改造盡量利用原有主體構(gòu)筑物,將每2格濾池合并為1格濾池(原12格濾池合并為6格濾池),中間隔墻在上部渾水區(qū)和下部清水區(qū)分別進行開孔連通,隔墻兩旁設(shè)置雙層渠道,下層為濾后出水、反沖洗進氣進水總渠,上層為反沖洗排水渠,單池過濾面積為46. 4 m²。對虹吸濾池反沖洗排水堰口矮墻予以加高封閉,使原排水渠上層成為管廊,安放排水管件與控制閥門等,下層排水渠繼續(xù)利用,采用閥門代替原進水和反沖洗排水虹吸控制。重新安裝清水出水和反沖洗配水、配氣等管線及控制閥門。新建反沖洗泵房及風機房一座,安裝反沖洗水泵和鼓風機等設(shè)備?刂崎y門采用氣動閥門,安裝PLC等自控設(shè)備,實現(xiàn)全自動監(jiān)測與控制。
2 技術(shù)改造要點
① 改用濾頭、濾板及單層均質(zhì)石英砂濾料層清除原濾料,拆除原排水槽、濾板、濾梁。將原池底加高500 mm,在濾池內(nèi)沿原濾梁方向做5道高1 200 mm、寬120 mm的濾梁(靠池壁的兩道寬60mm),濾梁頂面達到水平,并保證預(yù)埋錨固濾板用的不銹鋼件定位準確,濾梁內(nèi)配筋與池底筋接牢,池中間的每條濾梁頂面預(yù)留均勻分布的配氣平衡孔(140 mm×5 mm)4個,確保反沖洗配氣均勻,濾梁下部開孔(800 mm×800 mm)2個,使配水室貫通,確保反沖洗配水均勻。在每格濾池內(nèi)安裝940 mm×993 mm×100 mm的濾板48塊,找平后用不銹鋼壓板固定,濾板間嵌縫采用防滲專用攪拌水泥砂漿(不用水)填實、襯平。每塊濾板上安裝49個濾頭,每格濾池安裝2 352個,單個濾帽縫隙總面積為2. 8cm²,濾板開孔率為1. 46
② 改變渾水進水方式
取消原虹吸濾池的進水虹吸管,改用管道閥門控制進水。在濾池兩側(cè)設(shè)置兩條進水V型槽,對應(yīng)V型槽在原有進水廊道及新加高池壁開孔安裝DN250鋼管進水,進水管接入V型槽內(nèi),采用氣動調(diào)節(jié)蝶閥控制進水量和掃洗水量。進水管在進水廊道上的取水管口標高要合適,中心位置偏差不得超過5 mm,以免影響各濾池的進水量平衡。進水V型槽采用不銹鋼制做,與原有池壁成45°角安裝,采用膨脹螺栓固定。
③ V型槽表面掃洗配水孔口標高的確定
按濾池氣水沖洗設(shè)計規(guī)程(CECS50: 1993)規(guī)定,低于排水槽頂面的垂直距離一般可為150 mm。
不銹鋼V型槽表面掃洗配水開孔采用Φ25、間距116 mm水平布置。但在掃洗時發(fā)現(xiàn)孔口淹沒水深較大且成45°角向下出流,造成橫向掃洗力度不足而使沖洗過程中產(chǎn)生的渾濁液及泡沫粘附在池壁上,反沖洗后初始進水通過孔口將砂面沖出一條溝槽,影響沖洗和過濾效果。為此,將配水孔標高抬高至排水槽頂以上30 mm,并將孔口加水平短管調(diào)整為水平出流,以加強沖洗水的橫向流動,及時排除懸浮固體。
④ 改變?yōu)V后出水方式
拆除原匯水渠間的隔墻及平板閥,以盲板封堵原濾池出水孔口,將原出水匯水渠改為管廊。在隔墻兩邊新建清水匯水渠(兼作反沖洗配水、配氣總渠),渠頂與濾板標高一致,中間隔墻開設(shè)800mm×800 mm孔連通,在渠底部兩邊分別設(shè)通向濾池清水區(qū)的匯水支孔(兼作反沖洗配水孔),采用DN100管預(yù)埋,每邊均勻分布30個。對應(yīng)匯水渠底部安裝DN450出水管(反沖洗時兼作配水管),通過閥門調(diào)節(jié)出水量,控制濾池水位和濾速。濾后水通過清水管、清水匯管流入清水池。
⑤ 改變沖洗方式,采用氣水反沖洗
在新建反沖洗配水、配氣總渠(即清水匯水渠)頂部兩邊分別設(shè)通向濾池清水區(qū)的配氣支孔,采用DN25管預(yù)埋,每邊均勻分布48個,對應(yīng)渠頂部安裝DN250配氣管,通過閥門控制進氣。
反沖洗過程:首先單獨氣洗,然后氣、水混合沖洗,最后單獨水洗。各反沖洗方式的歷時根據(jù)現(xiàn)場試驗而定,初步設(shè)定各為4 min。為了加強沖洗效果,緩沖對其他濾池的負荷變化沖擊,可在整個反沖洗過程中一直維持用部分濾前水進行表面掃洗。各反沖洗方式的強度如下: a.單獨氣洗為15 L/(m²•s); b.氣、水混合沖洗時氣為15 L/(m²•s),水為4~6 L/(m²•s); c.單獨水洗為6~8 L/(m²•s); d.表面掃洗為1~2 L/(m²•s)。
⑥ 濾池反沖洗排水
撤除原排水虹吸管,在隔墻兩邊清水匯水渠上面新建反沖洗排水匯水渠,中間隔墻開設(shè)800 mm×800 mm孔連通,對應(yīng)排水匯水渠安裝DN450排水管,接入原排水渠下的排水總渠,用閥門控制排水。
排水匯水渠堰頂標高在不影響配水均勻的情況下適當降低,減少濾料層上的水深,可適當縮短漂清時間,減少沖洗水耗。此次改造中排水渠堰頂距離砂面500 mm。
⑦ 新建反沖洗泵房及風機房1座
安裝KRTK200-280電潛泵3臺(2用1備),MFSR-150型羅茨鼓風機3臺(2用1備),分別給濾池反沖洗提供壓力水和壓縮空氣;安裝JX5FF型空氣壓縮機2臺(1用1備),給氣動閥門提供壓縮空氣。
⑧ 采用工業(yè)控制計算機、PLC、儀表及控制按
鈕等組成一套控制系統(tǒng),對濾池進水、水位、過濾運行和氣水反沖洗的全過程進行自動控制進水閥和清水調(diào)節(jié)閥采用氣動調(diào)節(jié)蝶閥,排水閥、氣沖閥和水沖閥采用氣動開關(guān)蝶閥,放氣閥采用氣動擠壓蝶閥。電潛泵和鼓風機采用AB軟啟動裝置。水位、水阻采用壓阻式在線檢測?刂平缑婕败浖褂霉た亟M態(tài)王開發(fā)。濾池反沖洗采用水阻、水位、工作周期三個條件進行判斷,實現(xiàn)了全自動、中控室點動、現(xiàn)場一步化、現(xiàn)場全手動共四級操作。改造后的濾池構(gòu)造見圖1。
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3 運行情況
辛安水廠源水取自黃河最下游,污染較為嚴重。本次改造工程于2002年5月30日投入試運行,改造后與改造前對比表明:改造后的V型濾池達到無人操作,運行穩(wěn)定,工作周期比原虹吸濾池大大延長,濾后水濁度<1 NTU(見圖2),出水水質(zhì)明顯優(yōu)于虹吸濾池。
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4 結(jié)語
辛安水廠的濾池改造達到了預(yù)期的出水水質(zhì)目標,經(jīng)與該公司新建的純化水廠V型濾池相比,取得了相同的出水水質(zhì)效果,而改造工程總投資僅為340萬元,比建造一座同等規(guī)模新濾池節(jié)省一半投資,經(jīng)濟效益明顯且改造工期僅6個月。該公司隨后于2003年和2004年采用相同工藝,對河口水廠、孤東水廠(處理規(guī)模均為5×104m³/d)進行了改造。
參考文獻:
[1] 許保玖.給水處理理論[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2000.
[2] 童禎恭,謝宏云,吳雪峰.桂林鐵路水廠虹吸濾池反沖洗系統(tǒng)的改造[J].中國給水排水, 2003, 19(3): 58-60.