V型滤池工作原理及运行注意事项

V型滤池工作原理及运行注意事项

发表时间：2019-09-22T00:12:41.827Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：董柏光

[导读] 摘要：在净水系统中，V型滤池具有滤速快，产水量大，滤层含污能力强，冲洗效果好的优点。

广西绿城水务股份有限公司陈村水厂

摘要：在净水系统中，V型滤池具有滤速快，产水量大，滤层含污能力强，冲洗效果好的优点。但是其构造复杂，需操作的设备繁多。一般在现代净水厂中，V型滤池都是恒水位全自动运行，极少需要人工干预。在日常生产中，需要对V型滤池精心调试，加强保养，才能保证V型滤池正常运行。

关键词：V型滤池自动控制解决办法

一、陈村水厂V型滤池现状

广西绿城水务股份有限公司陈村水厂于1996年7月1日建成投产，后又分别于2002年和2012年进行了二期和二期扩建工程建设。目前的供水能力为40万立方米/天。是广西绿城水务股份有限公司的重要水厂。建厂伊始，所有设备全部（包括控制软件）是从国外进口，全厂全自动化生产，厂区无人值守。这在当时是非常先进的。在全厂的设备中，滤池是建造工艺最复杂，运行问题最突出的部分。

V型滤池是法国德格雷蒙（DEGREMONT）公司设计的一种快滤池，采用气、水反冲洗。因其两侧的进水槽设计成V字形而得名。V型滤池的主要特点是：1、可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期，提高产水量。2、由于反冲时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，即所谓的“均质滤料”，不发生水力分级现象，使滤层含污能力提高。3、气、水反冲再加上始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。

广西绿城水务股份有限公司陈村水厂的滤池是典型的V型滤池。一期工程建成后有16个滤池，二期工程建成后有6个滤池，二期扩建工程建成后有8个滤池，总共有30个滤池。每个滤池中间为双层中央渠道，将滤池分为左、右两格。渠道上层是排水渠，供冲洗排污用，下层是气、水分配渠，过滤时汇集过滤后的清水；冲洗时分配气和水。V形槽底设有一排小孔，既可以作过滤时进水用，又可以在冲洗时作横向扫洗布水用。这是V型滤池的另一个特点。滤板上均匀布置长柄滤头。滤头上面是1.0米厚的砂滤层。砂滤层使用的是石英砂。一、二期工程和二期扩建工程分别配备两台空气压缩机及两个压力罐作为滤池气动阀门的开关动力。冲洗设备：一、二期工程滤池共用两台鼓风机，两台冲洗泵。二期扩建工程单独使用两台鼓风机，两台冲洗泵。

V型滤池的过滤过程：待滤水经进水阀进入V型槽，通过槽底的小孔和槽顶溢流，均匀进入滤池，而后通过砂滤层和长柄滤头流入中央气水分配渠，再通过清水出水阀流入清水池。调节清水出水阀的开度就可以调节过滤速度。由滤池的PLC控制系统连续采集滤池液位计的液面液位，然后与设定的液位进行对比，如滤池液位低于设定液位，则减小清水阀的开度，如滤池液位高于设定液位，则加大清水阀的开度，这样就能使滤池能保持恒水位过滤了，陈村水厂的滤池过滤液位设定为1.2米。

V型滤池反冲洗过程：过滤时，砂滤层会截留水中的细微颗粒，滤池运行一段时间后，就要进行反冲洗，把截留的细微颗粒冲走，把砂滤层冲洗干净，重新恢复其过滤能力。反冲洗时，关闭进水阀，但由于滤池有两个方形的常开进水孔，故仍有一部分水继续进入V型槽并经槽底小孔进入滤池。加大清水出水阀开度，使水位逐渐降到0.6米，然后开启排水阀将池面水从排水渠中排出。冲洗操作采用：“气冲→气、水同时冲→水冲”3步。气冲时，先启动鼓风机，打开气冲阀，高压空气经气水分配渠均匀进入滤池底部，由长柄滤头喷出，将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮在水中，由于V型槽底部的小孔继续进水，在滤池中产生横向水流，形同表面扫洗，将杂质推向中央排水渠排走。气冲结束后，将进行气、水同时冲，鼓风机仍然运行，再启动冲洗泵，打开冲洗阀，此时气和水同时进入气、水分配渠，再经长柄滤头均匀进入滤池，使滤料得到进一步冲洗，同时，横向冲洗仍在继续进行，气、水同时冲结束后，停止鼓风机，关闭气冲阀。单独用水再反冲洗几分钟，加上横向扫洗，最后将悬浮于水中的杂质全部冲入排水槽。陈村水厂由于滤池较多，为了节省冲洗时间，降低电耗、水耗，在冲洗一个滤池时，就开始关闭下一个待冲洗滤池的进水阀，加大清水阀开度，把该滤池的液位降到0.6米，到该滤池冲洗时直接打开排水阀进行冲洗，免去了等待降水位的时间，减少电耗。又不用白白放掉一池水造成浪费。陈村水厂滤池完整的反冲洗步骤如下：1、关闭进水阀。 2、加大清水阀开度。3、关清水阀。4、打开排水阀。5打开气冲阀。6启动鼓风机。7、启动反冲泵。8、打开水冲阀。9、关闭气冲阀。10、打开排气阀。11、关闭水冲阀。12、打开进水阀。13、关闭排水阀、排气阀，恢复该滤池自动过滤。

陈村水厂滤池自动控制系统组成：

陈村水厂一共有30个滤池，全部是全自动运行。每个滤池配备一座小型的PLC站，负责本滤池的恒水位过滤、进水阀、排水阀、反冲进水阀、反冲进气阀、排气阀的开关及状态采集。接收、执行上位机和滤池PLC总站下达的指令，上传本站的设备状态信息。还配备了一座滤池PLC总站，负责运行滤池的反冲洗步骤、负责鼓风机和冲洗泵的控制、负责采集反冲洗泵房设备如空压罐的压力等的信息。滤池PLC 总站及各滤池PLC分站一起接到厂的工控网络上。这样，值班人员在中控室就能监控、操作滤池的全部设备了。

二、滤池运行过程中出现的问题及解决措施：

1 反冲洗水耗大，经济性差

刚开始运行时，使用的是从国外进口的控制软件，滤池反冲洗时是直接把滤池的水排走，把水位降低到0.6米，再进行反冲洗，造成了极大的水耗。发现问题后，厂内技术人员通过修改控制软件，在反冲洗时先加大清水阀的开度，加快滤速，使滤池内的水过滤到清水池，同时由于滤速加大，过滤量大于进水量，滤池的液位会慢慢降到0.6米或以下，这样就避免了放掉整池水引起的额外水耗。

2 压力管道内有积水

在使用过程中，滤池的阀门经常会动作失灵，无法开关。后来经过多次拆解故障阀门的零部件后发现，大多数故障并非是零部件的机械原因引起的，而是由于空压机的空气中带有水分，这些水进入到阀门的动作机构后，造成锈蚀，或由于有杂质造成积泥，从而引起阀门动作失灵。对此，技术部门为空压机配备干燥机，压缩空气先经过干燥机，去除水分后再进入压力罐。同时，安排维护班人员定期对压力管道放空，即打开压力管道尾端的阀门，让压力空气喷出，并带走管道内的水分。通过这些措施，解决了管道积水的问题。

3 滤池反冲时容易跑砂

滤池运行一段时间后，在沉淀池的排水沟中发现许多滤砂，后来测量滤池的滤砂厚度（通过测量滤砂面到池口的距离，与原来的数据对比），以及现场观察反冲洗情况，发现在反冲洗时跑砂严重。技术人员通过减小反冲进水阀的开度来减小水冲强度，从而减少滤砂跑砂。反冲进水阀的开度要反复调节，要达到既能把滤砂冲洗干净，又能减少滤砂跑砂。同时，调节冲洗时间，也能减少跑砂。现在，滤池