無(wú)煙煤濾料+石英砂濾料雙層濾池積泥原因分析
1.濾料比重的影響
通過(guò)對(duì)石英砂、無(wú)煙煤濾料雙層濾池流速分布的分析,造成流速差異的主要原因是濾料材質(zhì)比重,比重大的濾料膨脹率低。石英砂濾料、無(wú)煙煤濾料比重不同,石英砂砂濾料比重約為2.6,而無(wú)煙煤濾料的比重約為1.4,兩者相差約1.8倍。在標(biāo)準(zhǔn)沖洗強(qiáng)度下,石英砂濾料沖洗膨脹率25%-30%,無(wú)煙煤濾料沖洗膨脹率45%-50%。膨脹率也相差近1.8倍,由此可見(jiàn),膨脹率和比重有很強(qiáng)的相關(guān)性。為此,應(yīng)提高煤濾料比重可以降低沖洗膨脹率,提高沖洗水在煤濾層的流速,降低石英砂濾料、無(wú)煙煤濾料的流速差距,減少無(wú)煙煤濾料中的積泥。
2.排水槽高程的影響
根據(jù)對(duì)沖洗水在濾池中的速度分布做的分析,沖洗水通過(guò)砂濾層流速為0.0241m/s-0.028m/s,通過(guò)無(wú)煙煤濾料濾層流速為0.0914m/s-0.0224m/s,流速小的區(qū)域是濾料上表面至排水槽底,流速約為0.013-0.015m/s,和煤濾料中的流速相比,降低33%。已被沖洗水帶出濾床的顆粒小的污物,可以被沖洗水帶入排水槽排掉;而部分大顆粒,由于沖洗水流速降低,不能再繼續(xù)上升至排水槽,僅在這一區(qū)域上下翻滾,并且繼續(xù)粘結(jié)其他絮體,象滾雪球一樣逐漸長(zhǎng)大,日積月累形成大的泥球和泥餅。
3.排水槽形狀的影響
濾池排水槽有兩個(gè)功能:分配進(jìn)水和收集洗池排水。收集洗池排水時(shí),沿水流出方向不斷有沖洗水匯入,所以,設(shè)計(jì)時(shí)采用不斷加大過(guò)水?dāng)嗝孓k法,排水槽設(shè)計(jì)成起端小、終端大的變截面槽。濾池沖洗時(shí),濾料發(fā)生膨脹,即使良好的設(shè)計(jì)和操作,濾床表面也只能接近排水槽終端的下底,而不能超過(guò),一旦超過(guò)終端下底,將會(huì)發(fā)生濾料流失。此時(shí),排水槽始端下面仍有一段為低流速區(qū),這部分區(qū)域仍會(huì)造成污物滯留,日積月累也會(huì)造成濾池積泥.
4.沖洗水強(qiáng)度的影響
沖洗強(qiáng)度對(duì)濾池的影響,是明顯的。一般不應(yīng)低于13升/m2秒,過(guò)低的沖洗強(qiáng)度會(huì)造成濾池積泥;過(guò)大的沖洗強(qiáng)度會(huì)造成濾料流失,并且浪費(fèi)沖洗水。在生產(chǎn)中,一座濾站由多組濾池組成,由于各個(gè)濾池所在的位置不同,沖洗水沿途水力損失不同,所以各個(gè)濾池很難做到?jīng)_洗強(qiáng)度完全相同,這就需要通過(guò)分別測(cè)定后,確定出能滿足各組濾池要求的沖洗強(qiáng)度.
解決無(wú)煙煤濾料濾池積泥的途徑
1.嚴(yán)格控制無(wú)煙煤濾料的比重
在生產(chǎn)中,應(yīng)當(dāng)提高對(duì)無(wú)煙煤濾料比重的重視程度,減少無(wú)煙煤濾料中的積泥。建議無(wú)煙煤濾料的比重不小于1.4。如果能篩選出一種比重在1.6-2.0的新過(guò)濾材料,將是大有前途的。
2.選擇適宜的排水槽形狀
通過(guò)上面的分析,筆者認(rèn)為應(yīng)把排水槽變截面設(shè)計(jì)改為等截面設(shè)計(jì),始端、終端一樣。這有兩個(gè)好處:認(rèn)可、消滅了排水槽下面的低流速積泥區(qū)。第二、等截面排水槽加工容易,減少施工難度,只要過(guò)流斷面夠,沖洗時(shí)不發(fā)生壅水即可。
3.確定合理的排水槽高程
在以往的設(shè)計(jì)中,往往對(duì)各濾料層厚度、膨脹后的高度,注意不夠。為了在高沖洗強(qiáng)度下,不發(fā)生濾料流失,在濾床上表面至排水槽底,予留了大的空間,這實(shí)際是十分有害的,會(huì)造成嚴(yán)重積泥。例如,某水廠在濾池改造時(shí),因受各種條件限制,被迫將排水槽升高,結(jié)果造成改造后的濾池嚴(yán)重積泥。又如,某水廠原濾池是單層砂濾池,為提高產(chǎn)水量,改造成石英砂、無(wú)煙煤濾料雙層濾料濾池,濾料總厚度的增加,縮小了濾料上表面至排水槽底的空間,使用數(shù)十年,很少產(chǎn)生積泥。
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