重力式无阀过滤器与传统的普通快滤池相比,由于具有自动运行自动反冲洗的特点,因而具有非常明显的优势。由于无阀过滤器的结构决定了在反冲洗过程中无法自动停止进水,大量的源水和反冲洗水一起排掉,包括以下两部分。
(1)浪费了不参与反冲洗的进水,以处理量200m3/h的重力式无阀滤池为例,反冲洗历时5min,每次反冲洗浪费源水16m3左右。
(2)在反冲洗形成的过程中,流失大量的源水,形成排水虹吸,此部分浪费的水和反冲洗形成的时间有关。与其它类型过滤器相比,致命缺点是反冲洗耗水量大,难以适应节能减排的环境。
2.通常节水改造思路
20世纪60年代,曾有人尝试用电控的方案解决无阀滤池的反冲洗过程浪费水的问题,均没有推广,主要是安全性、稳定可靠性。以及运行维护和能耗等问题无法彻底解决。众多的电仪接收和执行部件裸露在室外或浸没水中,风吹雨淋日晒,既不安全又易出故障,而且完全抹杀了无阀滤池水力全自动化的特征。
根据作者掌握的信息,经过多年的实践,无阀过滤器节水技术不断完善、进步,通常可以见到的节水改造思路主要集中在以下方面。
(1)虹吸上升管中水位达到反冲洗水位时由电信号控制强制反冲洗阀门动作,能够快速强制自动反冲洗,减少虹吸下降管中形成真空时间所消耗的水量。
(2)在滤池进行反冲洗时由电信号控制关闭总进水阀门,使滤池停止进水,至反冲洗结束由电信号控制打开总进水阀门,恢复滤池工作,减少滤池反冲洗期间由总进水管进入滤池而直接经虹吸上升管和虹吸下降管流失的水量。
以上两种技术改造可以分别独立使用,也可以组合使用,主要取决于节水意图。
由此可以看出,上述思路是基于人工干预过滤器的自然工作状态。
3.分析
反冲洗时关闭了总进水阀门,虹吸管中减少了这部分水量,基于节水的目的实现了,反冲洗只能依靠冲洗水箱中过滤后的水完成。由于关闭了总进水阀门,压力水的停止使虹吸管中的水流速减慢,虽然已经形成了虹吸,但造成反冲洗强度不够。同时,由于反冲洗强度的减弱,滤层中截留的悬浮物没有充分脱离,所以虹吸管内的水位很快升高,以致反冲洗频率增加。燕山石化公司水务管理中心第六供水车间的五组过滤器均同时使用以上两种技术进行了改造,投入使用后都不同程度的存在反冲洗强度不够和反冲洗频率增加的弊端,因此先后恢复了传统的运行方式。
4.设想
由于人工干预过滤器的自然工作状态,破坏了过滤器正常的工作规律,如果对过滤器结构进行附加或改动而没有彻底消除影响因素,因此出现意外也是可以理解的。
对反冲洗过程进行分析可知,在虹吸形成后,开始部分反洗水是含滤层截留污染物的污水,占反洗全过程的20%~30%,后部分反洗水是由于虹吸尚未破坏而排出的经过滤器自动过滤后储存在水箱中的净水,含有相应的水质稳定药剂,水位下降至虹吸破坏斗结束,占反冲洗全过程的70%~80%。一般情况下,一组过滤器由两个过滤器通过水箱的联通组成,以处理量200m3/h的重力式无阀滤池为例,每次反冲洗使用水箱中的净水在70m3左右,如果有70%可以回收,则达50m3。若按通常情况下反冲洗频率每24h1次计,则每组过滤器每年可以回收18250m3。另外,这部分反冲洗水的回收,可以减少水池水位的波动,维持浓缩倍数的稳定,减少药剂的消耗。因此,该部分反洗水具有回收利用的价值,且效益明显。
来源:燕山石化公司