【文章內(nèi)容簡介】 使纖維束處于放松狀態(tài)，通過采用氣水混合擦洗，有效地恢復(fù)濾層的過濾性能。水力自助式纖維束過濾設(shè)備內(nèi)部設(shè)置自助式密度調(diào)節(jié)裝置，該裝置不需要額外動力和附加操作，在正常過濾操作發(fā)洗操作過程中通過水力即可實現(xiàn)對纖維束濾層的壓緊和放松。在過濾操作時，能在1min內(nèi)將濾層壓緊至所需狀態(tài)，而且有避免靠近活動支撐裝置的纖維密度大于濾層主體密度的措施。在反洗操作時，無論濾層積泥量有多大、濾層被壓得多密實，均能在1min內(nèi)將濾層徹底放松，而且能避免靠近纖維束向活動支撐裝置上的堆積而有利于泥渣的完全排出。水力自助式纖維束過濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管路如圖142所示。圖142 水力自助式纖維束過濾器結(jié)構(gòu)及管路示意圖長纖維束與出水孔板固定，另一端設(shè)置于有一定開孔率的壓力板上，運行初期，水從上至下通過濾層，活動壓力板向下運動，纖維被加壓后，密度逐漸加大，濾層沿水流動方向的截面逐漸縮小，相應(yīng)濾層孔隙直徑和孔隙逐漸減小，實現(xiàn)了深層過濾。壓力板下降至適當(dāng)位置時，限位裝置使之停止下移；當(dāng)濾層被污染需清洗再生時，清洗水從下至上通過濾層，這時，活動壓力板提升，使纖維拉開并處于放松狀態(tài)，即可實現(xiàn)清洗。高效纖維過濾技術(shù)可有效地去除水中的懸浮物，并對水中的膠體、大分子有機物等雜質(zhì)有顯著的去除作用，可用于各種污水深度處理回用場合，經(jīng)濟有效地去除污水中的懸浮物、CODCr、BOD油等有害物質(zhì)，在具有一定預(yù)處理措施的條件下，使過濾出水達(dá)到國家雜用水和景觀用水、循環(huán)冷卻水水質(zhì)要求。⑵活性炭過濾活性炭是一種用木材、果殼、煤、石油等含炭物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化而成的非極性吸附劑，具有巨大的比表面積和發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，活性炭的比表面積可達(dá)500～1700m2/g，～，表面積占總面積的95%以上?；钚蕴窟^濾法主要應(yīng)用在污水處理系統(tǒng)和污水回用深度處理系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，能有效地去除色度、臭味，可去除二級出水中大多數(shù)有機污染物和某些無機物，包括某些有毒的重金屬。基于活性炭本身的特性，此時的注意事項如下：①在選用活性炭時，必須綜合考慮吸附性能、機械強度、價格和再生性能等多種指標(biāo)，一般不能只偏向于其中一項性能。污水性質(zhì)不同，使用的活性炭種類往往也不同。比如用活化焦炭處理造紙污水的效果優(yōu)于使用活性炭，而用活性炭處理污水的效果優(yōu)于褐煤基活化焦炭。②活性炭表面多呈堿性，水中重金屬離子有可能在其表面形成氫氧化物沉淀析出，進而使活性炭的吸附性能下降。因此使用活性炭吸附法處理污水時，水中無機鹽含量、尤其是重金屬離子含量越低越好（用活性炭專門吸附重金屬的系統(tǒng)另當(dāng)別論）。③為充分發(fā)揮活性炭的作用，避免活性炭的過快飽和以減少操作和降低運行費用，必須保證活性炭吸附法進水的水質(zhì)不能超過設(shè)計值。一般進水CODCr濃度不超過50～80mg/L。當(dāng)進水有機物濃度較高時，要加強物理法、化學(xué)法及生物法等預(yù)處理措施的管理，設(shè)法改善其處理效果。當(dāng)污水中含有較多的懸浮物或膠體時，必須投加混凝劑使用過濾法或氣浮法等進行預(yù)處理。④對于污水深度處理或某些超標(biāo)污染物濃度經(jīng)常大幅度變化的處理工藝，對活性炭處理工藝必須設(shè)置跨越或旁通管路。當(dāng)進水水質(zhì)發(fā)生較大變化時，及時停用活性炭處理單元，以節(jié)省活性炭床的吸附容量，有效地延長再生或更換周期。⑤由于活性炭與普通碳鋼接觸可以產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，因此與活性炭接觸的設(shè)備或部件要使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或不銹鋼、塑料等材料。如果必須使用普通碳鋼制作時，則必須進行防腐處理，采用環(huán)氧樹脂襯里防腐時。⑥在使用粉末活性炭時，所有作業(yè)都必須考慮防火防爆，所配用的所有電器設(shè)備必須符合防爆要求。二、工藝控制沉淀池出水濁度沉淀池出水濁度直接影響濾池的過濾質(zhì)量和運轉(zhuǎn)周期。經(jīng)過良好絮凝、沉淀后濁度較小，即便以較高的濾速運行，也可獲得滿意的過濾效果。相反，如果沉淀出水濁度高，濾池內(nèi)水頭損失便很快增長，工作周期顯著縮短，出水水質(zhì)無法保證。為確保濾池出水濁度在3NTU以下、工作周期在24h左右，則沉淀出水口濁度一般應(yīng)控制在10NTU以下為好。濾速濾速大、產(chǎn)水量高、濾池負(fù)荷增加，容易影響出水水質(zhì)，縮短工作周期。濾速低、出水濁度低，工作周期長。實驗表明6m/h左右的濾速沖洗用水率是最低的，但從兼顧水質(zhì)、產(chǎn)量和運行要求出發(fā)，普通快濾池濾速應(yīng)控制在8~10m/h，而纖維束過濾器濾速可以達(dá)到25 m/h。沖洗條件經(jīng)過一個周期，濾層內(nèi)特別是上部截留了大量你渣和其它雜質(zhì)，把這些雜質(zhì)沖洗干凈，恢復(fù)到過濾前的狀態(tài)，這是過濾能夠持續(xù)進行的重要條件。合理的沖洗條件包括要有足夠的沖洗強度，濾層膨脹率和沖洗時間。單獨用水沖洗應(yīng)達(dá)到表541所示的條件。表541 單獨用水反沖洗的濾池沖洗控制指標(biāo)濾料類別沖洗強度（L/）膨脹度(%)沖洗時間（h）沖洗后的排水濁度（mg/l）砂濾料1215455720煤、砂雙層濾料1316506820水溫水溫也是影響過濾的一個因素。水溫低、水的粘度就大，水中雜質(zhì)不易分離，因此在濾層中的穿透深度就大。冬季水溫低，如要維持同樣的出水水質(zhì)，濾速就應(yīng)該小一些。濾前加氯在二級生化出水較差時，應(yīng)在濾前加氯（最好在混凝沉淀前），這樣可以有效抑制微生物滋生，防止濾層堵塞、改善過濾性能，提高出水水質(zhì)。三、日常維護管理濾池的反沖洗何時對濾池進行清洗，可根據(jù)原水的水質(zhì)特點和出水水質(zhì)要求，采用限定水頭損失、出水水質(zhì)或過濾時間等標(biāo)準(zhǔn)來決定。清洗濾池主要是依靠和過濾水流方向相反的高速水流實現(xiàn)的，這就是所謂的反沖洗。⑴濾池反沖洗的方法①用水進行反沖洗，把濾料顆粒沖成懸浮狀態(tài)后，由濾料間高速水流所產(chǎn)生的剪切力把懸浮物沖下來，并用反沖洗水帶走。②用水反沖洗輔助以表面沖洗。表面沖洗水由安裝在濾料層上面的噴嘴噴出，將濾料層表面予以充分的攪動，促使吸附的懸浮物從濾料顆粒上脫落下來，同時可以節(jié)省沖洗水量。表面沖洗周期可以在用水反沖洗周期前1min或2min開始，兩個周期持續(xù)約2min。③用水反沖洗輔助以空氣擦洗。在水的反沖洗周期開始之前，先通入壓縮空氣約3min或4min，把濾料攪動起來，接著用反沖洗水把擦洗下來的懸浮物沖走，同樣節(jié)省沖洗水量。④用氣水聯(lián)合反沖洗。這種沖洗方式多用在單層濾料濾池，尤其是適用于單層均質(zhì)濾料。在氣水聯(lián)合沖洗結(jié)束時，要用能使濾床呈流化狀態(tài)的反沖洗水的流速沖洗約2～3min，即可去除遺留在濾床中的氣泡。⑵濾池輔助反沖洗的方式①表面輔助沖洗表面輔助沖洗適用于表面污染嚴(yán)重的普通濾料濾池，為使深層濾料也能得到有效清洗，有的沖洗器設(shè)在濾料層表面以下。表面沖洗有固定噴嘴表面沖洗器和懸臂式旋轉(zhuǎn)沖洗器兩種，表面沖洗器一般置于濾料層之上，～，濾料顆粒受到噴射水流的劇烈攪動，促使濾料表面附著的懸浮物脫落。固定沖洗器的結(jié)構(gòu)簡單，但清洗效果不好。，轉(zhuǎn)速為5r/min，～(s?m2)，噴嘴處水流速度可達(dá)30m/s，能射入濾料層100mm。一般噴嘴與水平傾角為24o～25o，孔嘴間距200mm。②空氣輔助清洗污水處理系統(tǒng)中使用的濾池濾料的粒度往往比普通濾池粗大一些，所以需要的反沖洗強度一般也比較大。為了既保證清洗效果，又能降低反沖洗強度，節(jié)約反沖洗用水量，空氣輔助清洗是一種很有效的方法?？諝廨o助清洗的具體方法有三種：a、先用空氣沖洗再用水反沖洗。先將濾池水位降到濾層表面以上100mm處，通入壓縮空氣數(shù)min，然后用水反沖洗。此法適用于表面污染重而內(nèi)層污染輕的濾池；b、空氣和水同時反沖洗。從濾層下部同時送入空氣和反沖洗水，空氣在濾料層內(nèi)合并成大氣泡的過程中，擾動清洗濾料顆粒。此法適用于單層均質(zhì)濾料的清洗；c、脈動沖洗。脈動沖洗其實是氣水聯(lián)合反沖洗的改進，即在低流量水反沖洗的同時，間歇地送入空氣，反復(fù)數(shù)次后再進行正常反沖洗。此法適用于負(fù)荷較大，濾料表面和內(nèi)層均污染較重的濾池。③機械翻動輔助清洗在深度處理過程中使用的濾池，由于水中雜質(zhì)為活性污泥碎片，當(dāng)使用上述兩種輔助反沖洗方式效果不好時，可用折葉漿式攪拌器在用水沖洗的同時進行劇烈的攪拌和混合，加大濾料顆粒之間接觸機會和摩擦力，促使截留的雜質(zhì)與濾料顆粒的有效分離。使用折葉漿式攪拌器的濾池一般是小型的壓力濾池，適用于中小規(guī)模的深度處理系統(tǒng)。其缺點是增加了機械設(shè)備，而且折葉漿式攪拌器的軸穿過壓力濾池的外壁時密封困難，處理不好會漏水。攪拌器的作用是在工作狀態(tài)下使濾料與水均勻混合，因此除了本身強度足夠外，配套電機的功率與所用濾料的堆積密度、轉(zhuǎn)速、濾池直徑、槳葉寬度和直徑、濾池內(nèi)水深等因素有關(guān)，通常使用折葉漿式攪拌器的濾池使用的濾料多為活性炭、果殼、。⑶最佳反沖洗強度和歷時的確定步驟①在過濾運行周期結(jié)束后，根據(jù)設(shè)計值或參考類似濾料濾池的經(jīng)驗值選定一個反沖洗強度進行反洗，同時連續(xù)測定沖洗排水的濁度等指標(biāo)。②在反沖洗開始后的2min以內(nèi)，如果反洗水的濁度無明顯升高，則說明反沖洗強度不夠。然后加大沖洗強度，直至2min以內(nèi)反沖洗排水的濁度沒有明顯升高，且反洗排水中沒有“跑料”現(xiàn)象，此時的反洗強度為最佳反沖洗強度。③按以上實際測定的最佳反洗強度進行沖洗，自沖洗開始至沖洗排水的濁度不再降低經(jīng)歷的時間，就是反沖洗歷時。④采用氣水聯(lián)合反沖洗時，確定反沖洗強度和歷時的方法與此類似，但更要注意不能出現(xiàn)“跑料”現(xiàn)象，同時在反洗結(jié)束前必須有2min左右的單獨水沖洗過程，以保證被氣洗打亂的濾料級配重新處于合理狀態(tài)，這段水反洗時間也要計算在反洗歷時內(nèi)。過濾運行管理的注意事項⑴通常濾池存在最佳濾速，濾速過大會使出水質(zhì)量下降、雜質(zhì)過早穿透濾層，進而縮短過濾周期、增加反沖洗用水量；而濾速過小會使產(chǎn)水量下降，同時使截污作用主要發(fā)生在濾料表層、深層濾料不能發(fā)揮作用。一般在濾料粒徑和級配一定的條件下，最佳濾速與待處理水的水質(zhì)有關(guān)。在實際運行時，可以先以低速過濾，此時出水水質(zhì)好，然后逐步提高濾速，出水水質(zhì)降低到接近或達(dá)到要求的水質(zhì)時，對應(yīng)的濾速即為最佳濾速。⑵在濾速一定的條件下，過濾周期的長短受水溫的影響較大。冬季水溫低，水的粘度大，雜質(zhì)不易與水分離，容易穿透濾層，周期就較短；反之，夏季水溫高，周期就長。冬季周期過短時，反沖洗頻繁，應(yīng)降低濾速適當(dāng)延長濾速。夏季應(yīng)適當(dāng)提高濾速，縮短周期，以防止濾料孔隙間截留的有機物缺氧分解。⑶過濾運行周期的確定一般有三種方法：①過濾水頭損失達(dá)到或超過既定值，②出水水質(zhì)惡化不能滿足既定要求，③參照原水的水溫、水質(zhì)等條件，根據(jù)運行經(jīng)驗而定。⑷根據(jù)濾池的出水濁度及水頭損失等指標(biāo)及時對濾池進行沖洗，并掌握合理的沖洗強度和正確的沖洗方法。在濾料層一定的條件下，反沖洗強度和歷時受原水水質(zhì)和水溫的影響較大。原水污染物濃度大或者水溫高時，濾層截污量大，如果反洗水的溫度也較高，所需要的反沖洗強度就較大、反沖洗時間也較長。⑸根據(jù)進水量和沉淀出水濁度適當(dāng)控制濾速，并根據(jù)濾池的出水濁度及水頭損失等指標(biāo)及時對濾池進行沖洗，并掌握合理的沖洗強度和正確的沖洗方法。⑹每1~2h觀察一次進出水濁度、PH值等各項技術(shù)指標(biāo)，正確填寫運行報表。四、異?，F(xiàn)象分析與對策濾料層產(chǎn)生泥球在濾池的運行一段時間后，濾料層內(nèi)經(jīng)常會出現(xiàn)大小不一的泥球，大型濾池中的泥球直徑可達(dá)1m。泥球由截留的污物和濾料顆粒粘結(jié)而成，通常首先在濾料層的表面出現(xiàn)，開始只有幾mm大。這些小泥球由于密度較小，反沖洗結(jié)束后仍出現(xiàn)在濾料層的表面。如果不及時將這些小泥球打碎破壞掉，在濾池的運行過程中，泥球會逐漸擠出其中的水份而使密度加大，在反洗時從濾料層表面沉入濾料層內(nèi)部，并會相互粘結(jié)長大。大泥球下沉到雙層濾料的交界處或濾池的承托層上，最后把把這些部位粘住，形成局部不透水區(qū)。泥球的存在會阻塞水流的正常通過，使布水不均勻，并形成惡性循環(huán)。大泥球出現(xiàn)的部位往往是沖洗水上升流速低的濾池四角和周邊。泥球形成的原因和對策可歸納如下：①原水中污染物濃度過高，尤其是油質(zhì)等粘性物質(zhì)濃度過高，解決的方法是加強預(yù)處理，設(shè)法降低原水中這些物質(zhì)的含量。②反沖洗效果不好或反洗水不能排凈，對策是提高反洗強度和延長反洗歷時。③反沖洗配水不均勻，造成部分濾料層長期得不到真正清洗，其表現(xiàn)是反洗后濾料層表面不平或有裂縫，對此是對配水系統(tǒng)進行檢修。④濾速太低、過濾周期太長，使濾料層內(nèi)菌藻滋生繁殖后將濾料顆粒粘附在一起結(jié)成泥球，對策是提高濾速和加強預(yù)氯化等殺菌藻措施。⑤泥球生成速度與濾料粒徑的3次方成反比，即細(xì)濾料多的濾料層層表面容易結(jié)成泥球。對策是增加或加強表面輔助反沖洗效果，當(dāng)結(jié)泥球嚴(yán)重時應(yīng)更換濾料。⑥雙層濾料的交界處由于大顆粒輕質(zhì)濾料和小顆粒重質(zhì)濾料容易混雜，進而使水流的過流通道變細(xì)而容易使污物結(jié)成泥球。對策是延長反沖洗結(jié)束前的單獨水沖洗時間，提高雙層濾料的水力分層效果，結(jié)泥球嚴(yán)重時更換雙層濾料，改變原有的濾料級配。過濾出水水質(zhì)下降①濾料級配不合理或濾料層厚度不夠，應(yīng)當(dāng)更換濾料的類型或增加濾料層的厚度。②進水污染物濃度太高，過濾負(fù)荷過大，雜質(zhì)很快穿透濾料層。對策是加強前級預(yù)處理，降低進水中有機物的含量。③污水的可濾性差，濾池進水中的雜質(zhì)顆粒不能被濾料層有效截留，需要加強進水的混凝處理效果，篩選使用更有效的混凝劑。④因為反洗配水不均勻，導(dǎo)致反沖洗后濾料層出現(xiàn)裂縫，使污水在過濾過程中出現(xiàn)短路現(xiàn)象，原水中的雜質(zhì)顆粒直接參與穿過濾料層，對策是停池檢修反洗配水系統(tǒng)。⑤濾速過大，使原水中的雜質(zhì)顆粒穿透深度變得過深直到逐漸穿透濾料層，對策是降低濾速。⑥濾料層出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象加大了過濾時的阻力，使水流在濾料層內(nèi)流速過快，對策是找到氣阻的原因并予以消除。⑦濾料層內(nèi)產(chǎn)生泥球，對水流的正常通過產(chǎn)生阻塞作用，并使濾料層的截污能力下降，出水水質(zhì)下降，對策是找到泥球產(chǎn)生的原因并予以消除。濾池反洗時有大量氣泡冒出濾池反沖洗時有氣泡從濾料層中冒出來的現(xiàn)象又稱為濾料層氣阻，濾料層氣阻可導(dǎo)致水的短流，嚴(yán)重影響出水水質(zhì)，必須及時予以解決。濾料層氣阻的原因和對策可歸納如下：①濾池運行周期過長，水溫較高，濾料層內(nèi)發(fā)生厭氧分解產(chǎn)生出氣體。對策是對濾池進行充分反沖洗后，縮短過濾運行周期。②濾料層上部水深不夠，在過濾過程中會出現(xiàn)局部濾料層濾出水不能被及時補充的現(xiàn)象，從而使濾料層內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓并導(dǎo)致進水中的溶解性氣體析出。對策是