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香洲水厂旧流程滤池改建情况浅析

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李保国  

珠海水务集团香洲水厂  邮编:519000

摘要:

香洲水厂共有新、旧两个流程,新流程设计制水能力30000 m3/d,滤池是滤板滤头气、水反冲形式。旧流程滤池原设计制水能力20000m3/d,滤池是穿管式大阻力单水反冲洗形式。

由于供水发展的需要,在2004年7月开始对旧流程滤池进行技术改建,主要是将反冲洗方式由单水反冲洗改为气、水反冲洗方式,对滤池的结构形式进行改建,主要改建内容有:拆除池内底层集水管,重新浇注构件,增加滤板滤头,新增配气系统,更换管廊阀门等,保持单池过滤面积不变21.62m2。现滤池改建已完成并投入正常使用。

以下对滤池改建前后的情况进行对比分析。

1. 改建前滤池的运行状况

1.1 概况

旧流程滤池已使用近20年,池体为钢筋混凝土形式,属穿孔管大阻力普通快滤池,滤池池面为方形滤面,单格滤池尺寸为4.65m×4.65m×4m(),共6格池,分两行对称排列,每行3格池,中间是配水管及操控室,顶部是高位反冲洗水塔,水塔尺寸为14.1m×6.8m,溢流口高度为2.5m。滤池工艺形式属单水冲普通快滤池,采用石英砂及无烟煤双层滤料,反冲洗水由高位水塔提供。

1.2 原滤池存在的问题:

1.2.1 冲洗不均匀:主要原因有,集水管锈蚀堵塞严重,反冲时造成沙面有的地方膨胀翻腾过大,有的地方没有膨胀翻腾,滤料层及卵石层被冲乱层,跑砂现象严重,2002年在3月与7月间进行测量,测得每格池平均每月跑砂近180kg

1.2.2 滤池滤料积泥严重

2002年对旧流程滤池滤砂进行多点测定,其含泥量平均为9.49%,积泥严重,滤池最大反冲洗强度为22 l/s.m2 ,反冲强度满足要求,但正常反冲洗近10min仍无法洗净滤砂,造成滤砂长期集泥,滤池截污能力下降,使滤后水浊度上升。滤池滤速控制在10m以下,滤后水浊度为0.9~1.2NTU之间,有时达到2NTU。以下是2002年7月30日测定的数据:

检测时间

原水浊度

待滤水浊度

滤后水浊度

10:00~12:00

15~17NTU

1~2NTU

1~1.2NTU

12:00~15:00

12~15NTU

2~3NTU

1~1.2NTU

15:30~16:30

12~15NTU

3~5NTU

1~1.1NTU

16:30~17:00

13~15NTU

6~10NTU

0.9~1NTU

从以上测得的数据(在投矾量不变的情况下,原水流量逐渐增大,流速由800m3/h增加到1300m3/h)可以看出,滤池对1~3NTU的待滤水的截污能力较差。对高浊度的待滤水具有一定的拦截能力,但高浊度的待滤水又使滤池的水头损失过大过快,使反冲周期由24h降为15h

内,造成水损增大产量下降,同时滤后水浊度始终不能达标(新指标0.8NTU)

经以上分析旧流程滤池存在:使用年限久,制水能力变差,产量低,滤后水浊度难达标的问题。这种情况与滤池的反冲洗有着重要的关系,提高滤砂的截污再生能力、延长滤池反冲洗周期是解决问题的关键。为此我们提出对现有旧流程滤池进行改建,改建后的滤池应满

足以下要求:

(1) 制水能力应有一定幅度的提高。

(2) 滤后水浊度达标并有明显降低。

(3) 滤池反冲洗效果应明显改善。

2. 滤池改建方案分析

根据以上分析和要求,旧流程滤池的改建方案归纳为如下几条:

(1)将大阻力穿孔管形式改为小阻力滤板滤头形式。

(2)将单水反冲洗方式改为气、水反冲洗方式。

(3)将管廊内原陈旧电动阀门更换成新式气动阀门。

(4)保留高位水塔作为反冲洗水源。

(5)将原无烟煤、砂滤料改为石英砂均质滤料。

反冲洗工艺由单水反冲洗改为气、水反冲洗,增加的气冲洗气源用原有的鼓风机(两台20m3罗茨鼓风机)供气,原高位水塔供水反洗(由反冲泵抽水上塔)。先按15 l/s.m2的强度进行气冲洗5min,再按12 l/s.m2的强度进行水冲洗5min

增加气冲洗后,能增强滤料之间的摩擦碰撞,使滤料表面的污物更易破碎、脱落,特别是更加有效地去除带一次电子的污泥,单水反冲洗对一次电子污泥的去除能力有限,而现在源水水质复杂,有机物较多,藻类含量偏高,呈现富营养化的趋势,因而待滤水的胶体含量增加,粘度加大,污物与滤料的结合力增大,因此增加气冲洗工艺也是制水生产发展的需要。

由于滤板滤头气、水反冲洗工艺是目前较流行也是较先进的工艺,旧流程滤池底部配水、配气空间高度为0.85m,符合设计标准要求,为了提高配气的均匀度,每格池底部可采用5根支管均匀分布进气。单格池面积21.62m2,比较小,更适合配水配气的均匀分布,同时又有原新流程的鼓风机气源(容量满足气冲要求),不用新增太多设备,因此,确定采用滤板滤头气、水反冲洗方式在工艺技术上和经济上都是较合适理想的方式。

由于改建期刚好是供水高峰期,为保证水厂在施工改建期间不停产,整个工程分两段进行,6月中旬到8月上旬,对1#、2#、3#池进行了改造,4#、5#、6#池正常生产。1#、2#、3#池改造完毕投入正常生产后,又对4#、5#、6#池进行了改造。

3. 改建后投入正常使用的情况

改建完成后,滤池在调试阶段中,气冲洗时气波分布非常均匀,滤料膨胀翻腾效果明显。当水冲洗时将水冲总阀全开后,砂面滚动分布很不均匀,滤池砂面靠近进水口及中间部分,滤料膨胀翻腾的过大,其它地方膨胀翻腾的较小,造成严重跑砂,而且排水槽出现严重壅水现象,水面将整个排水槽淹没,后经调整水冲总阀开度,减小冲洗水流速,滤料膨胀翻腾分布渐趋均匀,已看不到跑砂现象,排水基本畅顺。经过近一段时间的运行,滤池反冲洗情况基本稳定,气、水反冲洗分布均匀,滤料层膨胀翻滚摩擦均匀,排水畅顺。

气冲洗强度在15 l/s.m2(按鼓风机铭牌推算),水冲洗强度在11~15 l/s.m2之间,每格池气冲洗平均5min,水冲洗平均4.5min

改建前后滤池反冲洗情况对比如下:

项    目

改 建 前

改 建 后

气冲洗强度

——

15 l/s.m2

气冲洗时间

——

5min

水冲洗强度

12 l/s.m2

11~15 l/s.m2

水冲洗时间

7min

4.5min

反冲洗时池面均匀度

分布不均匀

分布均匀

从上表格中可看出,改建后滤池反冲洗用时减小,耗用水量也减小。每天可少用200 m3反冲水,全年可节约8.5m3反冲水。改建后的滤后水质也有了很大改善,平均都在0.5NTU以下,下表是2004年10月11月间抽查检测的滤后水质浊度情况:

日期

项目

10月26日

14:00 15:00 16:00

10月29日

14:00 15:00 16:00

11月1日

8:00  9:00 10:00

源水浊度(NTU)

18

15.3

15.6

6.63

6.60

6.43

5.87

5.61

5.30

待滤水浊度(NTU)

4.2

3.21

3.15

2.76

2.84

2.78

2.97

3.04

3.20

滤后水浊度(NTU)

0.32

0.23

0.25

0.38

0.35

0.36

0.34

0.37

0.39

从以表中可以看出水质浊度得到了明显的改善,达到了公司指标要求(0.8NTU),同时由于滤池的截污能力增强,对待滤水的要求降低,就使得耗矾量也明显降低,自10月初滤池投入使用后,矾耗与去年同比,10月下降了38.3%,11月下降了41.8%。同时滤池的滤速也增加了一倍多,改进前滤池正常运行的滤速在10m以下,一般在7m左右,滤后水浊度很难达标,反冲周期在24h以内。改进后滤池正常运行的滤速一般在18m左右,滤后水浊度在0.5NTU以下,反冲周期超过24h。滤池改建效果非常明显,达到了改建的目的要求。

旧流程滤池改建后已投入运行近一年,目前运行状况良好,出厂水质得到了很大的改善,近一年检测的出厂水浊度均在0.3NTU左右。制水量也大幅度的提高,由原来的5万m3/d左右增加到了近8万m3/d。旧流程滤池的反冲洗效果稳定良好。滤池的改造达到了预期的目的。

                    

作者简介:

李保国现任香洲水厂生产办主任,电气工程师,主要从事制水生产和设备的管理工作。    

联系电话:0756-2220323

 

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