滤池气水反冲洗过程中气泡特征研究
西安建筑科技大学硕士学位论文
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滤池气水反冲洗过程中气泡特征研究
专 业：市政工程
硕 士 生：刘春杉
指导教师：张建锋 副教授
摘 要
快滤池的运行包括了过滤和反冲洗两个工艺环节，高效的反冲洗是保证滤池稳定运行的关键因素之一，同时也对净水厂节能减排的实际效果影响显著。本文在系统阐述滤池反冲洗的发展和理论的基础上，基于对气水反冲洗设计和实际运行控制参数的分析，对气水反冲洗过程中滤层逸出气泡的特征进行实验研究，以期探明气水反冲洗过程中气泡特征对滤料流失的影响。
研究中设计并搭建模型滤柱，通过系列对比试验分析了在不同的气冲强度和不同的水冲强度下，滤层表面逸出气泡的速度、直径等特征参数的变化规律。主要结论包括：
（1） 在试验确定的控制参数范围内，气冲强度、水冲强度的增大导致逸出气泡的上升速度及相界面积增大；
（2） 在现有净水厂实际运行的控制参数范围内，气冲强度和水冲强度的增加使得在同一高度处气泡上升速度、直径及数量增加；
（3） 滤层表面逸出气泡的大小及上升速度对滤料的流失量有一定的影响。关键词：气水反冲洗；气泡速度；气泡大小
Characteristics of the bubble during simultaneous
air-water Backwashing
Specialty：Municipal Engineering
Candidate: Liu Chunshan
Advisor：A.Prof.Zhang Jianfeng
ABSTRACT
Filter mainly included two processes of filtration and backwashing.Efficient backwash is not only the key to ensure treatment’s effect，but also one of the core contents to save energy and reduct consumption by water purification plants. The Research elaborated systematicly about the development and theory of filter backwash. At the same time according to the relevant operating parameters and design-rules, the characteristics of the bubble during simultaneous air-water backwashing was studied by research and actual production process.
Design and build a model filter backwashing experiment,do a series of test and analysis by contrast in order toget the effecters from different water and air-scour rates on the characteristics of the bubble, the bubbles, speed and bubbles, size when they get out the surface of the filtering layer. The main conclusions include：
（1）In the extent of parameters which the experiment established, increase water and air-scour rates lead to bubbles, speed、bubbles, size and phase contact
area also increased；
（2）In the extent of parameters which the water plants are making use of, increase water and air-scour rates lead to bubbles, speed、bubbles, size and
bubbles, quantity increased at the same aititude；
（3）The speed and size of the bubbles which they get out the surface of the filtering layer have affect on media loss。
Key words：air+water backwash；bubbles, speed; bubbles, size
目 录
1 绪论 (1)
1.1 反冲洗技术的发展和应用 (1)
1.1.1 概述 (1)
1.1.2 反冲洗技术的发展 (3)
1.1.3 反冲洗技术的应用 (5)
1.2 反冲洗技术在节能减排方面的现状 (8)
1.3 本研究课题的来源及意义 (9)
1.4 本课题的研究内容 (10)
2 反冲洗理论基础 (12)
2.1 反冲洗机理 (12)
2.1.1 水反冲洗机理 (12)
2.1.2 气反冲洗机理 (14)
2.1.3 气水反冲洗机理 (15)
2.2 反冲洗方式 (16)
3 试验设计与分析方法 (19)
3.1 试验装置 (19)
3.1.1 试验场地 (19)
3.1.2 试验装置 (19)
3.2 试验方案 (19)
3.2.1 试验因素的确定 (19)
3.2.2 各因素水平的确定 (20)
3.2.3 试验过程 (21)
3.2.4 评价指标的确定 (21)
3.3 实验测试指标和实验仪器 (22)
3.3.1 试验过程中运行参数和指标测定方法 (22)
3.3.2 主要使用仪器 (23)
4 不同气水反冲强度对气泡速度及大小的影响 (24)
4.1 单独气冲时不同气冲流量对气泡速度的影响 (24)
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4.2 气水同时反冲时不同冲洗强度值对气泡速度的影响 (26)
4.3 单独气冲时不同气冲流量对气泡大小的影响 (27)
4.4 气水同时反冲洗不同冲洗强度对气泡大小的影响 (30)
4.5 本章小结 (31)
5 气泡跃离砂层时的特征 (32)
5.1 单独气冲时气泡跃离砂层时的特征 (32)
5.2 气水同时反冲时气泡跃离砂层时的特征 (33)
5.3 单独气冲和气水同时反冲时砂层出口向上5cm处气泡相界面积 (35)
5.4 气泡跃离砂层时不同气水反冲强度对砂粒的影响 (37)
5.5 本章小结 (38)
6 实际运行中所选工况与实验选定因素比对 (39)
6.1 单独气冲时实际运行所选工况与实验所选因素进行比对 (39)
6.2 气水同时反冲时实际运行所选工况与实验所选因素进行比对 (40)
6.3 本章小结 (46)
7 结论和建议 (47)
7.1 结论 (47)
7.2 建议 (47)
致谢 (48)
参考文献 (49)
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1 绪论
1.1 反冲洗技术的发展和应用
1.1.1 概述
在常规水处理工艺中，过滤一般是指以颗粒材料（如石英砂）构成的滤料层截留水中悬浮物质，从而使出水浊度更低的工艺过程。滤池通常置于沉淀池或澄清池之后。过滤的功效，不仅仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、藻类、细菌、病毒乃至放射性物质和某些溶解度低的重金属等都将随水的浊度的降低而被部分去除。至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊颗粒物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。在饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或澄清池可省略，但过滤是不可缺少的，它是保证饮用水卫生安全的重要措施[1]。在滤池的运行过程中，从进水中去除的杂质积聚在滤料表面和颗粒间的孔隙内，随着滤池的继续运行，贮集在滤料层中的杂质会导致滤床的孔隙率降低，滤料层所能截留的杂质量不断减少，当水头损失增加至水流按预定流量通过时所需的水头即最大允许水头损失时，或是由悬浮物质的穿透最后导致滤后水水质下降时，过滤便告结束，此时，需对滤池进行冲洗，以去除截留的杂质，恢复滤池的运行能力[4]。
所谓“反冲洗”，就是为恢复滤池滤料层的正常工作能力所采用的反向水流冲洗滤层的操作过程，是让经过过滤后的清洁水反向（自下而上）高速通过滤层，截留在滤料表面的悬浮杂质依靠高速水流的作用冲洗下来，被水流带出滤层。用最少量的水获得最好的冲洗效果即为滤层反冲洗的最优工况，是滤池设计和运行的目标之一[1]。反冲洗效果的好坏会直接影响着过滤的成败，如果滤池冲洗的效果不佳，那么对滤池的运行就会产生一系列的有害作用。滤池反冲洗的主旨就是以较少的冲洗水量得到较好的冲洗效果。
在给水厂中滤池是整个净水工艺中最为重要的构筑物之一，滤池运行的成败直接决定了出厂水的水质能否达标以及是否会对用水者产生不利影响。滤池长期稳定高效运行的关键依赖于滤料层能够长期重复使用。若采用了比较好的反冲洗技术，那么滤池的工作状态常就能够长期处于最优条件，可以在提高出水水质的同时减少反冲洗耗水量并且大大减少反冲洗过程中的能耗。
到目前为止，尽管有很多专家学者开发了多种滤池，但因为各方面条件的限
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制，迄今历史悠久且被大量采用的是以石英砂作为滤料的普通快滤池。在六七十年代，随着其他各项技术的迅猛发展，水处理工作者们又从不同的工艺角度出发，在原来的基础之上又发展了多种形式的快滤池。其中采用了较为先进的气水反冲洗技术的就是20世纪70年代由法国德格雷蒙（Degremont）公司研发的一种重力式快滤池[12]—V型滤池。因该滤池两侧的进水槽（或一侧也可）设计成了V字型而得名。
目前气水反冲洗技术主要应用于V型滤池。V型滤池在气冲洗过程中，由于使用鼓风机或空压机将空气压入滤层，因而使得滤池的过滤性能从以下几方面得到改善[10]，如表1.1所示：
表1.1 V型滤池反冲洗中加入压缩空气后的改善效果
改善效果效果改善原因介绍
反冲洗效果加入压缩空气，使滤料表面的剪力增大，因此通常水冲洗时不易被剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落，反冲洗效果得到提高
滤层截污能
力气泡在滤层中运动，可使得滤料颗粒不断地涡旋扩散，促进滤层颗粒的循环混合，由此得到的混合滤层级配较均匀，其滤层的孔隙率高于级配滤料的分级滤层，过滤性能得到了改善，滤层的截污能力得到提高
水冲清污效
能加入的压缩空气，其气泡的爆破发生在颗粒滤料中，使得滤料颗粒间的碰撞摩擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用就得以充分发挥，水冲清污的效能得到加强
节能降耗滤层中气泡的运动，使得水冲洗过程中滤料颗粒间相互接触阻力减少，水冲洗强度大大降低，从而节省冲洗能耗
V型滤池相较于普通快滤池的先进之处，即在于其滤料层采用的是均质滤料并且其反冲洗方式采用了先进的三段式冲洗，即气、水反冲洗兼表面扫洗技术。其主要特点为：首先因为滤层较厚且所选取的滤料颗粒为粒径相对较粗并且粒径的大小处于相对较小范围内的石英砂均质滤料，从而大大提高了滤层的截污、纳污能力，滤池的工作周期也得以延长；其次因其反冲洗过程中采用了先进的气水反冲洗（水冲洗强度较低）加表面扫洗技术使得滤层不膨胀或者仅有轻微膨胀从而使得水力分级现象减弱；再次该滤池能够实现均与布气布水是因为采用了长柄滤头配气配水系统；因为近年来自动化程度大大提高，所以该滤池运行实现了“公用PLC+各滤池人机界面PLC”的自控模式；但在V型滤池的实际运行中也发现仍然存在一些问题有待改进，比如若滤池进水V型槽横向表面扫洗孔的标高过低，表面扫洗强度则相应减弱，导致横向扫洗效果不佳等。
随着我们对世界性的水资源短缺以及节能降耗等问题的重视，气水反冲洗技
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术的普及和运用也会越来越广泛[10]。传统使用气水反冲洗技术的V型滤池在使用过程中也会进一步完善。
1.1.2 反冲洗技术的发展
最早的慢滤池，滤速慢，产水量低，并且在过滤过程中从水中去除的绝大多数杂质会慢慢的积聚在滤床的表层，当滤后水的水质下降到不满足供水要求时，就必须用清洁的砂滤料来替换上层滤料，这会耗费大量的人力物力，并且耗时较长，滤池无法在较短的时间里恢复滤池的过滤能力，因而开始有人考虑使用其他办法来清洗滤料层以期较快的使滤料层得到清洁。早期清洁砂滤料快滤池的方法是通过对滤料颗粒进行轻轻的清洗[11]，以便使得滤床表面上留下一层未受破坏的有机膜从而在过滤时对其加以利用。近年来爆发的一些因为给水厂出水水质问题引发的大范围流行性疾病引起很多学者对老式慢滤池的重新关注，很多专家学者认为慢滤池上有机膜的存在更加利于出水水质的提高。
19世纪末英国就有一些专家开始考虑到了在清洁滤层时采用空气冲洗和水冲洗结合进行的方式以加强冲洗效果，先用空气吹洗浸湿的滤料，再用水反冲。虽然这一想法受当时条件所限没有在实践当中得以应用推广，但为后来发展多种反冲洗方式打开了思路。在美国曾经出现过在滤池中加设搅动装置促使滤料与其截留杂质的分离，但这种方式下的水冲洗强度过低，不足以彻底清洁滤料层所以没有大范围应用。1903年到1905年，在美国辛辛那提水厂的过滤实验研究过程当中，开始采用了所谓的美国式“高速冲洗法”，即放弃旋转耙和空气冲洗[5]等辅助冲洗方式，将水反冲洗强度提高到10～16L/s·m2。在这种较高的反冲洗强度冲洗下，整个滤料层的滤料颗粒悬浮，滤料层大幅度膨胀并处于流化状态，在高速上升水流的作用下滤料之间有一定的相互的接触碰撞摩擦以及高速上向水流对滤料的剪力使得滤料颗粒上吸附的杂质以及在滤料空隙中的杂质被反冲洗水流冲洗下来然后被带出池外，滤料层从而得到“清洁”。高速水流冲洗法运行管理较方便，反冲洗系统构造简单，有一定的冲洗效果，在当时各方面技术相对落后的情况下是一种相对较好的冲洗方式，因而在美国等国家得到了长期广泛的应用。但高速水流冲洗具有其局限性。
采用高速水流冲洗法，水反冲洗强度就必须很高，达到足以使滤料层膨胀乃至呈现流化状态的要求，否则滤料颗粒之间的相互作用相对较弱就会导致滤层冲洗效果差从而影响再次过滤。高速水流反冲洗有一定的优点，比如池子和设备相对简单，操作管理方便，但反冲洗耗水量大，并且因为需要反冲洗水泵提供反冲
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洗水流，所以耗电量也较大，还有反冲洗结束后滤料层上细下粗分层现象明显，滤料层长期使用会导致过滤效果不佳等问题也不容忽视。
因为发现仅使用高速水流反冲洗不利于滤池的长期运行，自1910年起，英国设计使用的大多数快滤池均将一些辅助冲洗手段加入反冲洗系统中以加强反冲洗效果，例如在空气清洗、旋转耙冲洗或表面冲洗之后再进行水反冲洗，加入辅助冲洗手段对改善反冲洗效果有一定的帮助。在这之后也有个别水厂的反冲洗系统没有加入辅助冲洗手段，比如1948年建造的邦福德(Bamford)滤池反冲洗过程仍然仅使用了高速水流反冲洗，但是其后的1958年伯明翰建造的一个著名滤池起初也是采用了高速水流反冲洗，然而后者在后来的使用过程中又进行了技术改造，添加空气冲洗设备用以加强冲洗效果并且节省反冲洗用水。
尽管空气辅助冲洗能加强反冲洗效果，减少反冲洗水量，具有其明显的优越性，但空气冲洗配气设施不过关，反冲洗系统相对复杂，操作管理不便等原因，使得气水反冲洗技术的推广应用受到很大的限制。直至第四次国际供水会议[10]在瑞典召开时有专家提出采用长柄滤头作为布气布水装置解决了均匀布气布水的问题，并且在上世纪六十年代后粗粒、均匀粒径的深床滤池在欧洲国家大规模兴起且处理效果良好，自动化技术大大前进有利于较复杂的反冲洗系统的控制，同时气动、电动阀门质量提高等相关技术的提升使得反冲洗过程中使用气冲系统操作便利且有可能取得较好的效果，滤池气一水反冲洗技术才开始慢慢受到水处理工作者的重视，该项技术在英法等欧洲国家的净水工艺中逐步开始流行起来。
70年代，美国一些水处理学者注意到其他国家在滤池反冲洗方面使用了不同的冲洗方法，尤其是气水反冲洗方法值得关注，因为气一水反冲洗相较于单纯使用高速水流反冲洗而言，在滤池截污容量利用、提高滤速、过滤周期延长以及消除滤层中的泥球现象，减少反冲洗用水量，减少反冲洗设备耗电量等方面有其明显的优越性，于是关于在滤池中使用气水反冲洗技术的相关问题的研究工作大量展开。很多水处理方面的专家学者以及工程技术人员在此方面取得了重大研究成果。
英、法等欧洲国家以及前苏联和日本的很多水处理方面的专家学者都在气一水反冲洗滤池工艺设计方面展开了大量的研究工作，不断完善与更新气水反冲洗系统并在给水厂中应用推广，使气水反冲洗的技术在实践应用当中日趋成熟，逐步完善。实践应用中也发现采用气水反冲洗法既可以提高冲洗效果，又能节省冲洗水量和冲洗过程中的耗电量，这对供水企业来讲有很强的实际意义。同时，气
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水反冲洗过程中尤其是在单独气冲的阶段滤层基本不会出现膨胀现象，气水同时反冲时尽管滤层会有一定的轻微膨胀但与高速水流反冲洗相比，其膨胀度很低距离滤料层产生流态化还有很远的距离。因此当气水反冲洗结束后，滤料层不产生或不明显的产生滤料颗粒上细下粗分层现象，即保持了原来滤料层的上粗下细的结构分布，从而滤层含污能力与冲洗前的干净滤层基本一致。特别对于传统使用气水反冲洗的V型滤池而言，因为该池型采用的滤料为均质滤料，滤料颗粒的粒径相差不大，水力分级现象就更不可能发生了。但由于气水反冲洗系统需要增加气冲设备（鼓风机或空气压缩机、储气罐等），所以池子结构及冲洗操作也较高速水流冲洗复杂得多。
我国采用气一水反冲洗技术迄今己有七十多年的历史，但之前因为存在布气设施不过关，操作复杂，运行管理不便等原因导致气水反冲洗的优越性没有得以充分体现，因而气水反冲洗技术在很长一段时间里没有得到大范围的推广。
随着我国与世界各国科技交流的加强，国外水处理方面的先进技术及研究成果为我国的水处理工作人员提供了更为开阔的思路。上世纪八十年代中期，中国市政工程西南设计研究院以珠海拱北水厂引进的KⅠ型长柄滤头的资料作为基础，经过反复的实验研究，研制出了半圆形长柄滤头可以解决配气问题，同时普通快滤池、虹吸滤池、移动罩滤池等池型中使用均匀粒径的滤料处理效果良好，气动、电动阀门质量的提高，自动化技术大幅提高等有利条件使得气一水反冲洗技术在我国开始引起足够的重视并蓬勃发展起来。
据不完全的统计，我国目前己经有50多个新建成的水厂在滤池反冲洗中采用了气一水反冲洗技术，采用气水反冲洗技术的给水厂总日供水能力已超过650万m3/d。我国很多水处理学者在有关于滤池气一水反冲洗的理论以及实验研究的方面做了大量的工作，特别是同济大学的朱月海教授[26-28]、哈尔滨工业大学的李圭白教授[4-8]等一大批的专家学者提出的很多理论对于我们深入研究如何优化气水反冲洗技术有很大的帮助。气一水反冲洗技术在推广应用实践等方面，除传统使用气水反冲的V型滤池在我国被大量建成外我国也有一些给水厂对原有滤池进行相关技术改造，将单高速水流反冲洗系统改造为气一水反冲洗系统有运行成功的实例。可见气水反冲洗技术在我国还有较大的发展空间。
1.1.3 反冲洗技术的应用
在普通快滤池反冲洗过程中，由于组成滤层的滤料是具有一定级配的颗粒材料，如果仅依靠高速水流反冲洗来去除滤料层截留的杂质，那么当滤料膨胀至处
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于流化状态时，较强的水力作用会使得滤料颗粒产生严重分级现象，也就是粒径较小的滤料颗粒处于滤层的上层，而粒径较大的滤料颗粒位于滤层的下层。反冲洗结束后，滤料层保持上部颗粒小下部颗粒大的分布，形成了反向级配。当反冲洗过程结束，再次正向过滤开始后，由于携带有悬浮物的滤前水首先通过的是滤料层的上部，而此时的滤料层在经过高速水流反向冲洗后，滤料层上部经过颗粒细、孔隙小，悬浮物被大量的截留在滤料层的上部，滤层的表层很快就会被堵塞，此时下层滤料颗粒大，空隙大，但是很多杂质未到达下层已被截留，并且如果杂质到达下层也极易造成浊度穿透从而大大的影响滤后水的水质。那么在保证出厂水水质的前提下，滤料层截污能力还未充分发挥就必须再次进行反冲洗，滤池总运行时间较短的情况下就须替换滤料层的滤料以保证滤池的运行状态良好这对给水厂而言是很不经济的。这是仅采用高速水流反冲的重大缺陷之一。
气水反冲洗技术中加入了气冲环节，因为采用了自下而上的气冲洗，供气设备将气流源源不断的送入滤料层，气流在滤料层中以接连不断的气泡的形式向上运动，气泡运动过程中对滤层有较强的搅动作用，气泡在滤层中上升引起滤料颗粒间相互的剧烈碰撞摩擦使得滤料颗粒表面截留的杂质在这一过程中脱落下来。这一作用引起颗粒表面杂质剥落的程度大大超过了单纯依靠高速水流反冲洗引起杂质剥落的程度。气水反冲洗过程中水反冲洗的作用除了使得滤料层轻微膨胀以利于气泡通过滤层，还通过自下而上的水流将被剥落的杂质及时带出滤层表面进而送出滤池最终以清洁的水替换混有杂质的废水以达到清洁滤料层的目的。由于在气水反冲洗过程中去除滤料表面的杂质不再主要依靠向上的高速水流，因此此时水流虽然对去除滤料层中的杂质有一定的帮助，但它的作用主要是把杂质带出滤池并将混有杂质的废水替换掉，因而水冲洗强度可以大幅度的降低，滤层膨胀流化现象在较低的水冲洗强度下基本不会发生。当气水反冲洗结束之后，滤料颗粒将会基本维持在原位而不出现水力分级的现象，保持了滤层中滤料的均匀分布从而当再次过滤开始后，相较高速水流反冲洗就可以大大延长滤池过滤的运行时间。另外，由于气水反冲洗时没有产生滤层膨胀造成的水流涡动作用，污泥就不会自滤料表面下达到滤层的深部形成较大的泥球或泥饼，因此反冲洗质量大大提高。
气—水反冲洗的主要特点如表1.2所示：
我国上世纪30年代抚顺市东公园水厂最早在滤池反冲洗中采用了气水反冲洗技术，其次是广州二水厂于40年代开始采用气水反冲洗技术。上世纪50年代以
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后，我国又有极个别的给水厂先后在滤池反冲洗系统中采用了气水反冲洗技术但效果不是很理想，加之受时代条件影响没有及时了解国外在该领域的先进技术水平使得我国气水反冲洗技术方面的发展应用在很长一段时间里都处于停滞状态。上世纪80年代之后，我国引进了法国的AQUAZUR —V型滤池，西安曲江水厂、沈阳八水厂等净水厂均采用并建成了V型滤池并使用了气水反冲洗技术，滤池运行稳定，处理效果良好。迄今为止，我国已有多家给水厂使用V型滤池或改造原有滤池采用气水反冲洗技术，多年来诸多水厂成功运行的事实表明，V型滤池及其反冲洗系统较之前的多种过滤工艺及反冲洗方式有着明显的优越性。
表1.2 气水反冲洗的主要特点
主要特点简介
选用均匀滤料
颗粒滤料的有效粒径为0.95mm～1.35mm，不均匀系数K不大于1.6，滤层厚度在0.95mm以上，冲洗后基本上不会出现水力分层，因此表层滤料不宜较快地被杂质堵塞。
增强滤池功能由于滤层的厚度大、粒径大、孔隙率大，故滤层的截污能力较强，可使得滤池工作周期延长，提高过滤后的水质。
降能以及减少滤料流失先用高气冲流量的压缩空气擦洗滤层，然后再用低强度的水洗和表面扫洗，从而使得水反冲洗的强度降低，反冲洗用水量大量减少，根据生产实践证明，其水冲洗强度比单水冲洗强度降低了约3.6倍，一般为4L/s·m2～6L/s·m2，此时滤池颗粒不宜流失。
减少滞流的
产生其中V型滤池反冲洗过程中，有少量的原水经V形进水槽下部一排水平孔口出流用作表面扫洗，使得池壁两侧的冲洗废水和漂污物在这横向扫洗水流的作用下及时得以排除，不致造成滞流。
增加G值根据相关文献的报告，气水反冲洗时，G值能得到有效提高达到500s-1以上。而G值增加，不仅会对滤料产生较强剪力作用，而且受到气泡破裂汇
合、上升振动与气泡尾迹的卷带和湍动作用，大大增加滤料颗粒碰撞率，
充分发挥碰撞摩擦的作用，因此，效果比单一冲洗明显。
V型滤池及其反冲洗技术以其显著的优越性引起了很多国家水处理工作者的重视，发展至今己经有三十余年的历史，该池型作为一种相对成熟的滤池气一水反冲洗技术在欧洲各国广为应用，随着该项技术的推广，其相对其它池型在过滤及反冲洗方面的优点凸现出来，因此许多发展中国家也陆续引进了V型滤池技术。直至目前我国己有14个城市直接从法国引进了此种滤池，其中淄博新城水厂设计的处理能力达到100万m3/d。事实表明，我国近年来使用V型滤池的给水厂运行效果良好。国内当前运行的大多数给水厂普遍采用的滤池仍是以普通快滤池为主，
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滤料则以单层石英砂质滤料为主，因运行实践的结果表明普通快滤池在反冲洗方面不仅耗能耗水，并且冲洗效果也不是特别理想，因此国内的一些给水厂在对普通快滤池或者其他使用高速水流反冲洗的滤池进行了技术改造，在原有冲洗系统的基础上又加入了气冲系统，改为气水反冲洗技术，节能节水的效果比较明显。其中较为成功的先例有深圳蛇口水厂[33]将其原有T型滤池的单高速水流反冲洗改造为气水反冲洗，初次改造后冲洗强度基本与原来强度值持平，降幅不大，效果不是很理想，没有达到预期目的，后又改为气水联合三段式反冲洗，方式类似于V 型滤池的反冲方式，其中水冲流量为5L/s·m2，气冲流量为15L/s·m2，水冲流量值较之前大大降低，冲洗水量及能耗大大减少了，并且滤后水水质的达标率为100%，由此可见将气水反冲洗引进到普通滤料滤池等池型将具有巨大的经济意义和广泛的社会意义，具有非常广阔的应用前景[32]。由于水厂稳定运行对当地居民至关重要，而建造新的滤池存在很多问题，因此该水厂成功改造原有滤池的反冲洗系统的尝试值的在全国老水厂改造方面进行推广。
1.2 反冲洗技术在节能减排方面的现状
很久以来人们单纯追求经济效益，没有对节能减排的问题引起足够的重视。特别是在在我国改革开放初期，经济快速发展是当时的第一要务。然而现如今，随着经济高速发展，能源短缺的问题逐步凸显并已逐渐的成为了制约我国经济发展的重要因素，为了应对资源短缺的问题并保证我国经济持续稳定的发展，节能减排迫在眉睫，亟需各行各业在节能降耗方面展开研究工作。
我国在“十一五”规划中首次提出了节能降耗问题并对节能降耗指标做出了明确的要求，即在未来的五年中单位GDP能耗降低20%，足见节能降耗重要性与紧迫性。因此，对节能降耗进行研究具有非常重要的实际意义。
国外多年前已经开始在各行业开展节能降耗方面的研究，在给水厂的节能降耗问题上一直也极为重视，尤其是供水技术发展的较为成熟的国家。很多国家在供水领域已有多年的成功运行的经验，多年来的实践研究使他们的净水工艺技术处于领先地位。随着水资源形势的发展变化，水资源短缺是各国都急需解决的关系到国计民生的重要问题。因此很多国家对给水厂的节能降耗问题又提出了新的要求。国外供水工程设计人员为了在设计初始阶段就能将节能降耗问题融入到净水厂设计方案中，一般会在进行净水厂初步设计的阶段，先提出几种备选工艺，然后做模型试验，再比较各工艺的优缺点，最后选定最佳工艺。
国内在给水厂从工艺角度出发进行工艺比对从而节能减排方面所做工作相对
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较少。当前国内给水厂在节能方面主要做的工作是切削水泵叶轮、采用变频技术来减少水泵耗能或自动化加药加氯，因此净水厂节能降耗还是有很大的空间值得探索。
对我国给水厂现阶段实现节能减排而言，给水厂在自用水使用方面还有较大的节省空间，自用水一般可占到生产水量的3%～10%，而给水厂的自用水又主要用于滤池反冲洗方面。过滤在给水处理过程中所占的能耗较大，因此当前国内外水处理工作者对滤池节能减排方面诸多研究的目的都在于如何在进一步提高出水水质的同时节约用水，降低能耗。当前可使用并且已经被采用的方法有通过对已经设计好并被给水厂使用的滤池进行节能降耗改造，单纯使用高速水流反冲的可加入辅助冲洗手段，也可改进滤池滤料，使滤池过滤能力充分发挥，有效工作周期延长，使用气水反冲的则可以科学的调控反冲洗强度与时间进而缩短鼓风机（空压机）、反冲洗水泵的运行时间以减少电耗，减少反冲洗耗水量等，从而可以大大降低给水厂的运行成本。
在反冲洗过程中的节能减排方面应主要考虑节约反冲洗用水量，以较少的冲洗水量获取较好的冲洗效果以及如何减少反冲洗水头。一般大多数采用高速水流反冲洗设计的给水厂采用的反冲洗水冲流量为15L/s·m2，但是若加入气冲洗技术采用气水反冲洗则水反冲强度可至少减少至8L/s·m2。另外对反冲洗水以及初滤水进行回收利用在给水厂节能减排方面也有重大意义。
1.3 本研究课题的来源及意义
目前，我国大多数给水厂中新建滤池反冲洗方式大多选择了气水反冲洗技术。采用气水反冲洗方式，可以在较大程度地提高反冲洗的效果的同时节能节水。当前在给水厂过滤工艺中采用气水反冲洗方式也是给水处理过程中进行节能减排的重要途径，实践表明采用气水反冲洗的V型滤池不仅处理效果良好，并且在节能减排方面有其优越性。但在实际运行过程当中发现，很多V型滤池由于设计不合理，施工质量较低以及运行管理不当等原因，气水反冲洗过程中由于操作管理等原因导致滤料流失严重(如图1.1所示)或反冲洗效果不佳。有研究表明在滤池的气水反冲洗过程中，气冲环节至关重要。但是目前关于气冲环节的研究成果有限，特别是对于气泡上浮过程中在不同的气冲流量水冲流量下的大小以及速度变化，不同冲洗强度下气泡尾部形成的旋涡状尾迹对滤料颗粒的拖曳力的大小等内容都有待于进一步的研究和实践。目前对气水反冲洗过程中气泡的成长变化规律研究比较有限。气冲环节研究进展缓慢是因为气泡的成长历时较短受到技术等原因的
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限制，难以进行有效地观察和测量。之前曾有部分学者认为可通过几何方法近似认为气泡呈圆球状分布于沙粒之间这与实际状况有一定的差异。随着科技水平的发展，高速成像技术的发展很好地解决了技术手段的不足，本文基于前人研究的基础上通过CCD摄影仪观察到不同工况下气水反冲洗过程中气泡的真实形态（气泡在跃离砂层及其上升过程中的形态）并追踪其成长变化，从而得出与真实状况更为接近的结论。了解了气泡在滤池气水反冲洗过程中的特征问题，对进一步的推广和应用气水反冲洗技术有着重大意义。
图1.1 V型滤池气水反冲洗
1.4 本课题的研究内容
近年来，V型滤池以其显著的优越性被广泛的应用于净水处理工艺中。V型滤池相较于其他形式的滤池其主要特征是在反冲洗阶段采用了先进的气水反冲洗技术，从而具有耗水量少、耗电量少，冲洗效果稳定、滤层纳污能力强等优点。特别在我国的很多新建水厂中采用了V型滤池，因而对V型滤池特别是V型滤池的气水反冲洗系统做深入的研究有很大的意义。
目前针对V型滤池气水反冲洗技术的冲洗效果、冲洗强度、反冲洗水以及滤池初滤水的处置等方面所做的相关的试验研究比较多。事实上，在气水反冲洗过程中气冲过程至关重要，气冲过程在滤池中的直观体现即为气泡的大小及上升速度，而目前关于气泡的大小、成长过程及上升速度等问题的研究较少，系统的试验研究与实践分析比较缺乏。
在当前的实验条件下，滤料层中气泡的特征（气泡上升速度，气泡大小变化等等）测定起来有一定的难度。本文是在使用气水反冲洗技术的净水厂的运行实践以及现有的设计规范要求的基础上，选取气冲强度、水冲强度两个因素进行了
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试验，通过对自滤层表面以上气泡大小及其速度变化进行测定分析，与实际气水反冲洗过程所选工况及前人试验研究得出的最优工况进行比对，以期为今后V型滤池或其他池型改造成的气水反冲洗系统的控制和改良提供依据。
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2 反冲洗理论基础
2.1 反冲洗机理
2.1.1 水反冲洗机理
目前，国内外的很多学者[13] [16-24]对于水反冲洗机理的认识并不完全一致，对于水反冲洗过程中在滤层空隙中以及滤料颗粒表面截留的杂质如何脱落的问题，主要有三种不同的看法，具体阐述如下：
1） 以Camp 、Stein 等学者的理论为主[24]，Camp 等人认为由于高速水流反冲洗使得滤料颗粒保持了悬浮状态并且在滤料颗粒表面会形成一层水膜妨碍滤料颗粒之间的摩擦碰撞并且在当时未有试验证实滤床中的滤料颗粒碰撞摩擦确实发生了，所以滤料颗粒碰撞摩擦对滤料表面杂质脱落所起作用不大，主要是在水流剪力的作用下，滤料表面以及滤层空隙中的杂质得以剥落。
作用于滤料颗粒上的剪力，可以用下式表示：
FG f μ= （2-1）
μ
Pg （2-2
） G =
式中 f —水反冲洗时，作用于滤料颗粒上的水力剪力（㎏·m/s 2）
； μ—反冲洗水的动力粘度（㎏·m/s ）； F —沿水流方向的颗粒表面积（㎡）； G —速度梯度（s -1）；
P —平均单位体积颗粒群中所消耗的功率(㎏·㎡/s)； g —重力加速度（9.81m/s 2）。 其中P 可以用下式表示：
)
(0
011m L m
h
P f B ??=ρμ（2-3）
式中μB —反冲洗水流速度(m/s)；
ρ—水的密度（㎏/㎡）；
h —反冲洗时滤料层水头损失(m)； m 0—静止时滤床孔隙率；
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m —冲洗时滤床孔隙率； L 0—静止时滤床厚度(m)；
欲使式（2-1）中的作用于滤料颗粒上的水力剪力f 值为最大，则G 值必须取最大值，由式（2-2）知唯有当P 值为最大时才能得到最大的G 值，为了使P 值最大，可对μB 值进行求导并使其等于零：
)
((
)0
110
0=???=
B
B
f B d dm
m m L h d dP μμρμ
即：
Fair 等人的研究成果表明冲洗时滤床孔隙率可计算得出：
（2-4）
得 ：
式中 μt —滤料颗粒在静水中的自由沉降速度(m/s)，可用Allen 公式求取：
（2-5）
（2-6）
式中 ρs —滤料颗粒密度（㎏/㎡）；
d —滤料粒径(m)； 其余符号意义同前。
2）以Fair 、藤田等人的理论为主，Fair 、藤田等人认为滤料颗粒表面杂质的去除主要是因为滤料颗粒在水流作用下产生了相对运动，颗粒相互之间产生了碰撞摩擦力，而水流剪力所起的作用极小，并且滤料颗粒之间产生的碰撞摩擦力与滤料颗粒之间的碰撞次数有一定的关系 。
Fair 等人的研究成果表明滤床反冲洗的G 值可按下式求出：
0=??B B
d dm
m μμ10.222
B t m μμ??=????0.222
0.222
1??0.2220
B B t t μμμμ??
??=????
??
??
45
10.4061.222B t μμ??=≈????()13
2224225s g t d
ρρρμμ
????
??
?=???
?
))((t s m g
（2-7）
G μρμ??=11
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单位时间、单位体积滤料颗粒的碰撞次数，可按下式计算：
式中 N —单位时间、单位体积滤料的碰撞接触次数（1/s·m 3）；
n —单位体积滤料颗粒数（1/m 3）； 其余符号意义同前。
把（2-4）式、（2-8）式代入（2-7）式，可得：
（2-9）
为使N 取最大值，对（2-9）式求导，令dN/d μB =0，可得：
式（2-10）表明当反冲洗水流速度值为滤料颗粒在静水中自由沉降速度值的
1/10时，滤料颗粒之间的碰撞次数最多，相应的滤料颗粒之间产生的碰撞摩擦力较大。
3）以翼岩等人的理论为主，翼岩等人认为滤料颗粒上积存有两种污泥，一种是被滤料可以直接牢固吸附于滤料颗粒表面的污泥也就是所谓的“一次污泥”，一次污泥必须依靠滤料层中颗粒的碰撞或者其他的作用才能使其去除；另一种则是积聚在滤料颗粒空隙当中的污泥即所谓的“二次污泥”，二次污泥仅仅依靠水流剪力的作用就比较容易被去除。
著名的水处理专家李圭白教授等人在上述水处理专家学者提出的理论研究基础上又提出了滤料颗粒表面杂质的脱落是在水流剪切力和滤料颗粒碰撞摩擦二者的共同作用下产生的结果，也就是水流剪切与颗粒碰撞综合作用机理。在反冲洗的具体条件不同时，起主要作用的是水流剪切还是颗粒碰撞摩擦则要根据具体情况而定了。
2.1.2 气反冲洗机理
通常将气反冲洗设定在水反冲洗之前或者水反冲洗的同时，将空气由滤料层的下部通入。单气冲洗过程中，不会出现像高速水流反冲洗时出现的滤料层膨胀至流化的现象。单气冲洗时，众多的小气泡经布气设施整合后以连续气泡的形式从滤料层底部开始进入滤料层，不断地克服滤料间的摩擦阻力上升，在上升过程
3
231Gn N =（2-8）
d 10t
B μμ=（2-10）
N =
V型滤池操作规程
V型滤池操作规程 准备工作 清洗滤池底部和气水渠 在向滤池注水前，检查滤板下面是否清洁，查看是否有残留木块，这些木块可堵塞排放阀。检查标高及堰的水平状态 若在安装时没有进行检查，就应检查及在控制表上记录不同的标高，这是为了保证正常运行所必需的。 重要：注意反冲洗水排水槽的标高，用水平仪检查它们的水平状态，必要时对其校正。 检查澄清水渠上各个滤池的进水堰标高。必要时，将其校正（滤池之间的流量分配）。 检查滤池进水口的尺寸（澄清水进口）。必要时进行校正。 检查滤头 在放置过滤介质前，若有洁净水时： 打开冲洗水进水阀门，向滤池逆向输送水流，以检查经过所有滤头的水流是否相等。 检查机电设备及自控系统 检查所有电机的转向（鼓风机等），如有必要检查齿轮箱的油位。 启动压缩空气系统。检查系统（空压机、压力开关及应急设备等）。 检查手动、气动阀门是否运转正确并操作灵活。 按照供货商的说明调节气动阀门的压力。 检查鼓风机的安全阀的设定。 检查各种传感器的回路（液位计、阻塞计、流量计等）。
检查调节阀的运行（4—20mA回路及行程开关等）。精密调整阀位变送器的设定。 检查各种阀门（手动、电动或气动）的运行及行程开关位置。 检查不同的自控系统（反冲洗和过滤的继电及程序控制）。 滤板的密闭性和鼓风测试 密闭性测试须在装填滤砂之前进行。 开始测试前，检查滤板和滤头的安装以及以下附属设备：鼓风机、水泵、控制器、阀门及排放系统等是否工作正常。参见上述机电设备检查。 滤板淹没水位应高于滤头3厘米。 打开反冲洗进水阀及旁通阀（如有）进行反向注水，确认各个滤头的布水均匀。 滤头出现大的气泡意味着滤头的损坏。如有必要，更换问题设备并／或检查滤头的密闭性。启动鼓风机，然后向滤板下方供气（打开进气阀）。检查： □滤池中所有滤头是否可以正确布气； □滤板、连接缝及滤头的密闭性； □锚固螺栓的密闭性。 停止鼓风机。 重复进行三次试验。 装填滤池 检查滤砂的质量 承托的砾石（如使用）及滤砂必须符合设计标准。需要进行取样分析。 每个滤池的过滤介质体积 157立方米砂（砂径：1.35mm），1.5米深。 装填滤池前，至少注入50厘米的水高于滤板上（也可用其它方法）。不论用何种装填法，开始装填时都应倍加小心，以免损毁滤头。当滤头被覆盖后，可进行快速装填。当所有介质就位时，平整表面。 应注意不要将砂填到排水槽内。 确保滤池介质层的高度与图纸所标的一致。建议多装填5％以补偿滤池运行开始时冲洗期间的损耗。 在砂层上部作个记号作为计算由于冲洗而造成的砂耗。 启动过滤控制系统 ?检查LT液位控制回路（包括变送器的校准） ?检查PDT阻塞控制回路（包括变送器的校准） ?检查液位开关 ?检查自动控制阀回路（包括变送器的校准） ?检查所有自动阀的动行，从控制台到冲洗顺序，从公用冲洗电器盘到控制台（不向反冲洗泵和鼓风机输电）
v型滤池原理
研究掌握V型滤池结构、工作原理、工艺特点 滤池是水厂净水工艺中的重要环节，而滤池过滤能力的再生，是滤池稳定高效运行的关键。若采用较好的反冲洗技术，使滤池经常处于最优条件下工作，不仅可以节水、节能，还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。而V型滤池过滤能力的再生，就采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗这一技术。因此滤池的过滤周期比单纯水冲洗的滤池延长了75%左右，截污水量可提高118%，而反冲洗水的耗量比单纯水冲洗的滤池可减少40%以上。滤池在气冲洗时，由于用鼓风机将空气压入滤层，因而从以下几方面改善了滤池的过滤性能： ①压缩空气的加入增大了滤料表面的剪力，从而使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落，从而提高了反冲洗效果。 ②气泡在滤层中运动产生混合后，可使滤料的颗粒不断涡旋扩散，促进了滤层颗粒循环混合，由此得到一个级配较均匀的混合滤层，其孔隙率高于级配滤料的分级滤层，改善了过滤性能，从而提高了滤层的截污能力。 ③压缩空气的加入，气泡在颗粒滤料中爆破，使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥，加强了水冲清污的效能。 ④气泡在滤层中的运动，减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力，使水冲洗强度大大降低，从而节省冲洗的能耗。 综上所述，气、水反冲洗时，由于气泡的激烈遄动作用，大大加强了污物剥落能力及截污能力。在滤池实际反冲洗时，我们观察到：当反冲时间约5分钟时的滤层污物剥落高达95%以上，因此V型滤池的反冲洗效果是肯定的。此外反冲洗时，原水通过与反冲洗排水槽相对的两个V型槽底部的小孔进入滤池，它扫洗滤层的表面，并把滤层反冲上来的污物、杂质推向排水槽，同时扫洗了水平速度等于零的一些地方，在这些地方漂起来的砂又重新沉淀下来。此外滤池的表面扫洗，还加快了反冲水的漂洗速度，用原水养活了反冲洗滤后水用量及电能，也节约了冲洗水量。养活冲洗水量是原水表面清扫的一个特别优点，事实上，它还起到了在一个滤池反冲洗时防止其它滤池在最大输出负荷下运行的作用。 /本篇文章来源于北京明建活性炭网，原文出处：/news/337.html
生活饮用水的主要处理工艺流程
饮用水处理工艺流程 一、给水处理工艺流程概述 给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求胡定。在给水处理中，有的处理方法除了具有某一特定的处理效果外，往往也直接或间接地兼收其它处理效果。为了达到某一处理目的，往往几种方法结合使用。本节仅列出几种主要给水处理方法，以便于读者对给水处理有一概括的了解。 1．沉淀和消毒 这是以地表水为水源的生活饮用水的常用处理工艺。但工业用水也常需沉淀工艺。 沉淀工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。过滤是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝和沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。完善而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是有一定效果的。根据原水水质不同，在上述沉淀工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。例如，处理高浊度原水时，往往需设置泥沙预沉池或沉沙池；原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物而进行原水加药后的直接过滤。但在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的。大多数工业用水也往往采用沉淀工艺作为预处理过程。如果工业用水对沉淀要求不高，可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可。 消毒是灭活水中致病微生物，通常在过滤以后进行。主要消毒方法是在水中投加消毒剂以灭致病微生物。当前我国普遍采用的消毒剂是氯，也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸钠等。臭氧消毒也是一种消毒方法。
“混凝—沉淀—过滤—消毒”可称之为生活饮用水的常规处理工艺。我国以地表水为水源的水厂主要采用这种工艺流程。如前所述，根据水源水质不同，尚可增加或减少某些处理构筑物。 2．除臭、除味 这是饮用水净化中所需的特殊处理方法。当原水中臭和味严重而采用沉淀和消毒工艺系统不能达到水质要求时方才采用。除臭、除味的方法取决于水中臭和味的来源。例如，对于水中有机物所产生的臭和味，可用活性炭吸附或氧化法去除；对于溶解性气体或挥发性有机物所产生的臭和味，可采用曝气法去除；因藻类繁殖而产生的臭和味，可采用微滤机或气浮法去除藻类，也可在水中投加除藻药剂；因溶解盐类所产生的臭和味，可采用适当的除盐措施等等。 3．除铁、除锰和除氟 当地下水中的铁、锰的含量超过生活饮用水卫生标准时，需采用除铁、锰措施。常用的除铁、锰方法是：自然氧化法和接触经法。前者通常设置曝气装置、氧化反应池和砂滤池；后者通常设置暴气装置和接触氧化滤池。工艺系统的选择应根据是否单纯除铁还是同时除铁、除锰，原水中铁、锰含量及其它有关水质特点确定。还可采用药齐氧化、生物氧化法及离子交换法等。通过上述处理方法（离子交换法除外），使溶解性二价铁和锰分别转变成三价铁和四价锰沉淀物而去除。 当水中含氟量超1.0mg/L时，需采用除氟措施。除氟方法基本上分为成两类，一是投入硫酸铝、氯化铝或碱式氯化铝等使氟化物产生沉淀；二是利用活性氧化铝或磷酸三钙等进行吸附交换。目前使用活性氧化铝除氟的较多。 4．软化 处理对象主要是水中钙、镁离子。软化方法主要有：离子交换法和药剂软化法。前者在于使水中钙、镁离子与阳离子交换剂上的阳离子互相交换以达到去除目的；后者系在水中投入药剂如石灰、苏打等以使钙、镁离子转变成沉淀物而从水中分离。 5．淡化和除盐
气水反冲洗工艺
气水反冲洗工艺 自动反洗过滤装置 自动反冲洗过滤头广泛用于冶金、化工、石油、造纸、医药、食品、采矿、电力、城市给水领域。诸如工业废水，循环水的过滤，乳化液的再生，废油过滤处理，冶金行业的连铸水系统、高炉水系统，热轧用高压水除鳞系统。是一种先进、高效且易操作的全自动过滤装置。 自动反冲洗过滤器由筒体、不锈钢滤网、排污部分、传动装置及电气控制部分组成。过滤机工作时，待过滤的水由水口时入，流经滤网，通过出口进入用户所须的管道进行工艺循环，水中的颗粒杂技被截留在滤网内部。如此不断的循环，被截留下来的颗粒越来越多，过滤速度越来越慢，而进口的污水仍源源不断地进入，滤孔会越来越小，由此在进、出口之间产生压力差，当大度差达到设定值时，差压变送器将电信号传送到控制器，控制哭喊启动驱动马达通过传动组件带动轴转动，同时排污口打开，由排污口排出，当滤网清洗完毕后，压差降到***小值，系统返回到初始过滤状，系统正常运行。 工作原理 全自动自清洗过滤器工作原理（一） 水由入口进入，首先经过粗滤网滤掉较大颗粒的杂质，然后到达细滤网。在过滤过程中，细滤网逐渐累积水中的脏物、杂质，形成过滤杂质层，由于杂质层堆积在细滤网的内侧，因此在细滤网的内、外两侧就形成了一个压差。 当过滤器的压差达到预设值时，将开始自动清洗过程，此间净水供应不断流，清洗阀打开，清洗室及吸污器内水压大幅度下降，通过滤筒与吸污管的压力差，吸污管与清洗室之间通过吸嘴产生一个吸力，形成一个吸污过程。同时，电力马达带动吸污管沿轴向做螺旋运动。吸污器轴向运动与旋转运动的结合将整个滤网内表面完全清洗干净。整个冲洗过程只需数十秒钟。排污阀在清洗结束时关闭。过滤器开始准备下一个冲洗周期。 全自动自清洗过滤器工作原理（二） 待处理的水由入水口进入机体，水中的杂质沉积在不锈钢滤网上，由此产生压差。通过压差开关监测进出水口压差变化，当压差达到设定值时，电控器给水力控制阀、驱动电机信号，引发下列动作：电动机带动刷子旋转，对滤芯进行清洗，同时控制阀打开进行排污，整
水厂活性炭滤池反冲洗操作规程
水厂活性炭滤池反冲洗操作规程 活性炭滤池正常过滤时，值班长和中控人员应经常观察液位、差压和清水阀开度。液位、进水阀、清水阀开度异常时，在故障复位无效时应检查PLC柜是否上电、空压机是否正常运行、贮气罐压力大小。 （一）自动反冲洗 1．滤池反冲洗根据“参数设定”中的“冲洗周期、冲洗差压高限”自动根据“气冲时间、混冲时间、水冲时间”设定值进行自动反冲洗。 2．中控人员应监控每格滤池反冲洗的全过程。 3．冲洗前要求滤池、鼓风机、反冲洗泵均在自动状态，同时检查反冲洗水泵和鼓风机控制模式内“自动”状态，“上电指示”显示红灯，且“仿真模式”处未显示仿真状态，出口阀也显示自动状态，且无故障信息。 4．运行中观察各工艺阀门、鼓风机、反冲洗泵的开或关是否正常。如果出现故障，在故障复位无效时，应将自动改为中控冲洗。 （二）强制冲洗 1．点击“活性炭滤池”——点击所要冲洗的滤格。 2．检查遥控信号是否到位。 3．冲洗前要求滤池、鼓风机、反冲洗泵均在自动状态，同时检查反冲洗水泵和鼓风机工作状态内“远控开关”显示键盘，“上电指示”显示红灯，且“仿真模式”处未显示仿真状态，出口阀也显示自
动状态，且无故障信息。 4．进入“系统管理”菜单，选择“用户登录”，设定“用户名”及“口令”。 5．进入“参数设置”，设定“气冲时间”、“静置时间”、“水冲时间”；参数设定可根据实际情况来设定气冲时间、静置时间、水冲时间，“鼓风机台数、水冲泵台数”选择“一台”。 6．选择“强制冲洗”——点击“强制冲洗”。 注：中控冲洗完毕后，点击“自动“，使滤池进入自动正常过滤。 运行中观察各工艺阀门、鼓风机、反冲洗泵的开或关是否正常。如果出现故障，在故障复位无效时，应将中控冲洗改为滤池手动冲洗。 （三）手动反冲洗 1．在反冲洗泵房的控制柜上将反冲洗水泵、鼓风机的转换开关选择在“手动”状态。 2．滤池手动反冲洗具体步骤如下： （1）在操作台上将所要冲洗的滤池的“手动/自动”转换开关旋转到“手动”位置。 （2）关闭进水阀，将出水阀开至80%左右，待到滤池水位到达预设水位时，关闭出水阀，打开排水阀，打开气冲阀，开启鼓风机（一台），进行气冲，冲至预设时间气冲时间到后，关闭一台鼓风机，关闭气冲阀，打开排气阀。 （3）为了防止活性炭“跑炭”，所以设置静置阶段至预设时间。 （4）打开进水阀，打开水冲阀，开启一台反冲洗水泵，进行水冲，冲至预设时间。
纤维转盘滤池操作规程标准版本
文件编号：RHD-QB-K1824 （操作规程范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 纤维转盘滤池操作规程 标准版本
纤维转盘滤池操作规程标准版本操作指导：该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、滤池工作原理 纤维转盘滤池的运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥状态。 1、过滤：外进内出，进水靠重力流进入滤池，使滤盘全部浸没在水中。在滤池中设布水堰，使滤池内布水均匀并且进水产生低扰动。污水通过滤布过滤，过滤液经中空管收集后，经过出水堰排出滤池。在清洗过程中，过滤仍在进行。因此整个运行过程中过滤均为连续的。 2、清洗：过滤中部分污泥吸附于纤维毛滤布中，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布
过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高。滤池内的压力传感器监测池内液位变化，当该池内液位到达清洗设定值（高水位）时，PLC即可启动反洗泵，开始清洗过程。反洗时间和周期可以调整。滤布上的污泥通过反抽吸装置，经由反洗水泵，排至厂区排水系统。清洗时，滤池可连续过滤。 过滤期间，过滤转盘处于静态，有利于污泥的池底沉积。清洗期间，过滤转盘以0.5～1转/分钟的速度旋转。反洗水泵负压抽吸滤布表面，吸除滤布上积聚的污泥颗粒，过滤转盘内的水自里向外被同时抽吸，对滤布起清洗作用。瞬时冲洗面积仅占全过滤转盘面积的1%左右，反冲洗过程为间歇。 正常清洗时，2个过滤转盘为一组，每次清洗一组滤盘，通过自动切换抽吸泵管道上的电动阀控制，纤维转盘滤池一个完整的清洗过程中各组的清洗交替
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究
生物活性炭滤池的反冲洗方式研究 在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。 1 试验方法 1.1 工艺流程及装置 中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。 BAC滤池横断面尺寸为500 mm×500 mm，高度为4.92 m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187 mg/ g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。
试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5 mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16 min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9 min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62 mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7. 57 m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6 mg/L左右。 1.2 反冲方式 第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5 m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10 min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0 m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、1 2、14L/(m2·s)，水冲历时约为10 min。 试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29 ℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。 2 结果与分析 水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。 2.1 水反冲 ①冲洗强度
滤池反冲洗操作规程
滤池反冲洗操作规程 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
滤池反冲洗操作规程滤池反冲洗分三个阶段：单独气冲、气水冲和水漂洗，其操作过程如下： 第一阶段：单独气冲 1、操作步骤： （1）关闭“滤池出水阀”、“滤池进水闸”。 （2）开启“滤池反冲洗进气阀”、“滤池反冲洗排污阀”。 （3）待应开的阀门全开，应关的阀门全关后，再开启“反洗风机”对滤池进行气冲，运行约3～5分钟后，进入下一阶段气水冲。 2、注意事项： （1）反洗操作前将反洗管道中所有手动阀全开。 （2）反洗风机为1用1备，反洗时只能启动1台风机，不得启动2台。 （3）开启反洗风机前需保证滤池水位在拦截盖板之下，水位在拦截盖板之上或满水位时不得启动反洗风机。 （4）需先开反洗风机前的阀门，再开反洗风机，否则会损害反洗风机或者管路。 第二阶段：气水冲 1、操作步骤： （1）开启“滤池反冲洗进水阀”。
（2）待阀门全开后，再开启“反洗水泵”对滤池进行气水冲，运行8～10分钟后，进入下一阶段水漂洗。 2、注意事项： （1）反洗水泵为1用1备，反洗时只能启动1台水泵，不得启动2台。 （2）需做到先开水泵前后的阀门，再开反洗水泵。 第三阶段：水漂洗 水漂洗工艺流程图 1、操作步骤： （1）停止“反洗风机”，关闭“反冲洗进气阀”。 （2）保持“反洗水泵”运行3～5分钟后，停止“反洗水泵”，关闭“反冲洗进水阀”。（3）开启“初滤排污阀”、“滤池进水闸”。 （4）运行1～3分钟后，关闭“初滤排污阀”、“反冲洗排污阀”。 （5）开启“滤池出水阀”，此时一个反冲洗过程全部完成。 2、注意事项： （1）滤池反冲洗时只能单独一个滤池进行，且一个滤池反冲洗完成后待清水池满后才能进行下一个滤池反冲洗操作。 （2）反冲洗过程中注意观察设备及管网的运行情况，出现异常立即停止操作。
纤维转盘滤池操作规程标准范本
操作规程编号：LX-FS-A18100 纤维转盘滤池操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
纤维转盘滤池操作规程标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一、滤池工作原理 纤维转盘滤池的运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥状态。 1、过滤：外进内出，进水靠重力流进入滤池，使滤盘全部浸没在水中。在滤池中设布水堰，使滤池内布水均匀并且进水产生低扰动。污水通过滤布过滤，过滤液经中空管收集后，经过出水堰排出滤池。在清洗过程中，过滤仍在进行。因此整个运行过程中过滤均为连续的。 2、清洗：过滤中部分污泥吸附于纤维毛滤布中，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布
测定滤池反冲洗强度
净水工高级操作技能考核笔试试卷 试题名称：测定滤池反冲洗强度 一、填空题：（每空5分，共计30分） 1、快滤池反冲洗方法有（高速水流反冲洗）、（气水反冲洗）、（表面助冲高速水流反冲洗）三种 2、冲洗结束时，排水的浑浊度不宜大于（10NTU)。 3、冲洗滤池时，冲洗水阀门应（逐渐开大），高位水箱不得放空。 4、合理的冲洗强度与滤料的粒径、（比重）和水温有关，一般应维持在12-15L/(s.m2),冬天水温低、水的绝对粘度高，冲洗强度应低些。 二、简答题：（共计60分） 1、滤池反冲洗强度测定的目的？（20分） 答：（1）是检查滤池工作了一段时间后，冲洗强度是否有变化。（2）对于一定的滤池滤料层和承托层要有相应的冲洗强度，过大或偏小都不好。 （3）冲洗强度的大小通常通过冲洗阀门的开度来决定。 （4）通过测定冲洗强度来校定阀门开度，保证滤池冲洗强度的合理性。 2、简述滤池反冲洗时应满足的要求？(20分） 答：（1）冲洗水应均匀分布在整个滤层面积上，反冲洗水应正常进气泡； （2）反冲洗必须保证有足够的上升流速，使滤层达到一定的膨胀高度；
（3）有一定的反冲洗时间； （4）冲洗水排除要迅速，不得在池内产生壅水现象 （5）冲洗完毕后，滤料仍应保持在滤池正常过滤的位置上。 3、简述滤池反冲洗控制要素有哪些？（20分） 答：（1）滤池要保持良好的工作状态，必须要控制适应的过滤周期，及时进行反冲洗； （2）冲洗强度合理选择是反冲洗达到良好效果的先决条件； （3）膨胀率的大小，取决于冲洗强度的大小。 （4）当冲洗强度或滤层膨胀率均符合要求时，还要有足够的冲洗时间，否则也不能充分洗掉滤层中的杂质。 三、计算题：（共计10分） 某滤池反冲洗时排水阀关闭后，30秒内水位上升40厘米，求其冲洗强度？ 解：q=1000H/t =1000×0.4/30 =13.3(L/s.m2) 答：冲洗强度为13.3(L/s.m2)。
气水反冲洗滤池专项施工方案
气 水 反 冲 洗 滤 池 专 项 施 方 案 编制：谢磊 审核：邱京信 中国对外建设海南有限公司清澜水厂工程项目部 目录 第一章工程概况 (2)
第二章组织机构及设备 (3) 2.1组织机构 (3) 2.2主要设备 (5) 第三章施工方案 (6) 3.1 施工顺序 (6) 3.2 施工测量放线及沉降观测 (6) 3.3 土方工程 (7) 3.4 钢筋工程 (7) 3.5 模板工程 (8) 3.6 砼工程 (10) 3.7 满水试验 (13) 第四章施工措施 (15) 4.1 夏季施工措施 (15) 4.2 雨季施工措施 (15) 4.3 排水措施 (16) 4.4 水池构筑物抗浮保证措施 (16) 第一章工程概况 气水反冲洗滤池设计规模为1.0万m3/d，共设4格，单排布置形式。设计参数：设计过滤滤速为8m/h，单格过滤面积为5.0×3.0m，滤池采用均质级配粗砂滤料，厚度为1.2m，采用双层砾石承托层，总厚度0.2m。滤池反冲洗采 用气冲-水冲方式，设计气冲强度：17L/（m2.s）；冲洗时间3min。设计水冲强
度：10L/（m2.s）；冲洗时间6min。 滤池占地面积146.41m2，建筑面积80.44m2。滤池下部及回收水池为钢筋混凝土结构，滤池上部为框架结构。滤池下部高度为4.5m，上部为3.3m。 滤池4.5m以下及回收池采用钢筋混凝土砌筑，1:2水泥砂浆（内掺3%WL防水剂）粉面20厚，在标高1.000～2.300范围内为拉毛墙面，4.5m以上女儿墙采用250mm加气混凝土块，M7.5混合砂浆砌筑，管廊1.600m以下为钢筋混凝土 结构，1.600m以上采用250mm加气混凝土块，M7.5混合砂浆砌筑。屋面为有 组织排水，天沟纵向排水坡度为1%，在屋面泛水，雨水口及管道穿通处，均应加铺一道防水材料，凡檐口处、雨篷及女儿墙压顶处、窗顶处，必须认真做好 泛水滴水处理。排雨水管采用Φ100UPVC。外墙四周均为800mm宽混凝土散水，坡度4%。 设鼓风机房一座，内设罗茨鼓风机两台，一用一备，单台Q=15m3/min，升 压34.3KPa，配套电机功率18.5Kw。内设空压机两台，一用一备，单 Q=0.25m3/min，H=0.7MPa，P=2.2Kw。 鼓风机房占地面积91.36m2，建筑面积91.36m2。鼓风机房高度为 6.500～6.900m。机房0.400以下采用MU10蒸压灰砂砖，M 7.5水泥砂浆砌筑，0.400以上采用250mm加气混凝土块，M7.5混合砂浆砌筑。墙体耐火极限2小时，所有墙体均低于室内地面标高-0.060m处设置墙身防潮层，做法：20mm厚1:2.5水泥砂浆掺3～5%防水剂抹平。屋面为有组织排水，天沟纵向排水坡度 为1%，在屋面泛水，雨水口及管道穿通处，均应加铺一道防水材料，凡檐口处、 雨篷及女儿墙压顶处、窗顶处，必须认真做好泛水滴水处理。排雨水管采用 Φ100UPVC。外墙四周均为800mm宽混凝土散水，坡度4%。
曝气生物滤池BAF操作规程
曝气生物滤池(BAF) 操 作 规 程 马鞍山市华骐环保科技发展有限公司 工程调试部 目录
1 总则 1、为加强污水处理的设备管理、工艺管理和水质管理，保证污水处理安全正常运行，达到净化水质、处理和处置污泥、保护环境的目的，制定本规程。 2、污水处理的运行、维护及其安全除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 一般要求 运行管理要求 1、运行管理人员必须熟悉本厂处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标。 2、操作人员必须了解本厂处理工艺，熟悉本岗位设施、设备的运行要求和技术指标。 3、各岗位应有工艺系统网络图、安全操作规程等，并应示于明显部位。 4、运行管理人员和操作人员应按要求巡检构筑物、设备、电器和仪表的运行情况 5、各岗位的操作人员应按时做好运行记录。数据应准确无误。 6、操作人员发现运行不正常时，应及时处理或上报主管部门。 7、各种机械设备应保持清洁，无漏水、漏气等。 8、水处理构筑物堰口、池壁应保持清洁、完好。 9、根据不同机电设备要求，应定时检查，添加或更换润滑油或润滑脂。 安全操作要求 1、各岗位操作人员和维修人员必须经过技术培训和生产实践，考试合格后方可上岗。 2、启动设备应在做好启动准备工作后进行。 3、电源电压大于或小于额定电压5%时，不宜启动电机。 4、操作人员在启闭电器开关时，应按电工操作规程进行。 5、各种设备维修时必须断电，并应在开关处悬挂维修标牌后，方可操作。 6、雨天或冰雪天气，操作人员在构筑物上巡视或操作时，应注意防滑。 7、清理机电设备及周围环境卫生进，严禁擦拭设备运转部位，冲洗水不得溅到电缆 头和电机带电部位及润滑部位。 8、各岗位操作人员应穿戴齐全劳保用品，做好安全防范工作。
水厂砂滤池反冲洗操作规程
水厂砂滤池反冲洗操作规程 砂滤池正常过滤时，值班长和中控人员应经常观察液位、差压和清水阀开度。液位、进水阀、清水阀开度异常时，在故障复位无效时应检查PLC柜是否上电、空压机是否正常运行、贮气罐压力大小。 （一）自动反冲洗 1．滤池反冲洗根据“参数设定”中的“冲洗周期、冲洗差压高限”自动根据“气冲时间、混冲时间、水冲时间”设定值进行自动反冲洗。 2、中控人员应监控每格滤池反冲洗的全过程。 3、冲洗前要求滤池、鼓风机、反冲洗泵均在自动状态，同时检查反冲洗水泵和鼓风机控制模式内“自动”状态，“上电指示”显示红灯，且“仿真模式”处未显示仿真状态，出口阀也显示自动状态，且无故障信息。 4、运行中观察各工艺阀门、鼓风机、反冲洗泵的开或关是否正常。如果出现故障，在故障复位无效时，应将自动改为中控冲洗。 （二）强制冲洗 1、点击“砂滤池”——点击所要冲洗的滤格。 2、检查遥控信号是否到位。 3、冲洗前要求滤池、鼓风机、反冲洗泵均在自动状态，同时检查反冲洗水泵和鼓风机工作状态内“远控开关”显示键盘，“上电指示”显示红灯，且“仿真模式”处未显示仿真状态，出口阀也显示自
动状态，且无故障信息。 4、进入“系统管理”菜单，选择“用户登录”，设定“用户名”及“口令”。 5、进入“参数设置”，设定“气冲时间”、“混冲时间”、“漂洗时间”；参数设定可根据实际情况来设定气冲时间、混冲时间、漂洗时间。 6、选择“强制冲洗”——点击“强制冲洗”。 注：中控冲洗完毕后，点击“自动”，使滤池进入自动正常过滤。 运行中观察各工艺阀门、鼓风机、反冲洗泵的开或关是否正常。如果出现故障，在故障复位无效时，应将中控冲洗改为滤池手动冲洗。 （三）手动反冲洗 1、在反冲洗泵房的控制柜上将反冲洗水泵、鼓风机的转换开关选择在“手动”状态。 2、滤池手动反冲洗具体步骤如下： （1）在操作台上将所要冲洗的滤池的“手动/自动”转换开关旋转到“手动”位置。 （2）关闭进水阀，将出水阀开至80%左右，待到滤池水位到达预设水位时，关闭出水阀，打开排水阀，打开气冲阀，开启鼓风机（两台），进行气冲，冲至预设时间。 （3）气冲时间到后，关闭一台鼓风机，打开水冲阀，开启一台反冲洗水泵，进行气水混冲，冲至预设时间。 （4）气水混冲时间到后，关闭剩下的鼓风机，关闭气冲阀，打开排气阀，打开进水阀，再开启一台反冲洗水泵，进行水冲，冲至预
V型滤池反冲洗步骤
3.2.2 手动反冲（1#滤池） 1)将反冲水泵间电气柜上“1#水泵就地/远程”、“2#水泵就地/远程”、“3#水泵就地/远 程”转换开关转到就地位置；（将反冲水泵间电气柜上“1#反冲水泵出口电动阀”、“2#反冲水泵出口电动阀”、“3#反冲水泵出口电动阀”的转换开关打到关阀（自动挡）；） 2)将鼓风机间电气柜上“1#鼓风机就地/远程”、“2#鼓风机就地/远程”、“3#鼓风机就地 /远程”转换开关转到就地位置；（将鼓风机间电气柜上“1#鼓风机出口电动阀”、“2#鼓风机出口电动阀”、“3#鼓风机出口电动阀”的转换开关打到关阀（自动挡）；） 3)将水泵风机控制柜上的“1#水泵手/自动”、“2#水泵手/自动”、“3#水泵手/自动”、“1# 鼓风机手/自动”、“2#鼓风机手/自动”、“3#鼓风机手/自动”转换开关转到手动位置； 4)将滤池就地柜上的“滤池系统手/自动”转到手动位置； 5)关闭进水阀。将“进水阀开/关”转到关位置； 6)关闭气冲阀。将“气冲阀开/关”转到关位置； 7)关闭水冲阀。将“水冲阀开/关”转到关位置； 8)关闭排气阀。将“排气阀开/关”转到关位置； 9)关闭排水阀。将“排水阀开/关”转到关位置； 10)开出水阀。将“出水阀手动/关”转到手动位置，调节电位器全开出水阀，让水位下降； 11)当水位下降至一定高度（现设定为0.45米），将“出水阀手动/关”转到关位置（逆时 针旋转方向为开度变小的方向，顺时针是开度变大的方向）； 12)开排水阀。将“排水阀开/关”转到开位置； 13)开气冲阀。将“气冲阀开/关”转到开位置； 14)启动第一台鼓风机。按下水泵风机控制柜上“1#鼓风机启动”按钮； 15)30秒钟后按下水泵风机控制柜上“2#鼓风机启动”按钮，启动第二台鼓风机； 16)气洗时间到后，按下水泵风机控制柜上“1#鼓风机停止”按钮，关闭一台风机； 17)开水冲阀。将“水冲阀开/关”转到开位置； 18)启动水泵进行气水联洗。按下水泵风机控制柜上“1#水泵启动”按钮； 19)气水联洗时间到后，按下水泵风机控制柜上“2#鼓风机停止”按钮，关闭风机； 20)开第二台水泵进行水洗。按下水泵风机控制柜上“2#水泵启动”按钮； 21)开排气阀。将“排气阀开/关”转到开位置； 22)关气冲阀。将“气冲阀开/关”转到关位置； 23)水洗时间到，10秒后，关水泵； 24)关水冲阀。将“水冲阀开/关”转到关位置； 25)关排水阀。将“排水阀开/关”转到关位置； 26)关排气阀。将“排气阀开/关”转到关位置； 27)反冲洗结束。将滤池就地柜上的“滤池系统手/自动”转到自动位置，开始进行过滤。
反冲洗过程
1．反冲洗过程 （1）滤池反冲洗要一格一格进行，不能两格同时反冲洗； （2）当滤池将要反冲洗时，先要关闭进水气动阀，经过一定时间延时后，再关闭清水出口气动阀； （3）打开排污出口气动阀； （4）打开空气冲洗气动阀； （5）启动鼓风机，纯气冲洗2分钟（时间可调），打碎滤池表面泥表层，将杂质从滤料粒上剥离脱落； （6）打开排气电动球阀； （7）启动反冲洗水泵； （8）反冲洗水泵启动成功后，打开冲洗进水气动阀，气、水混合冲洗约4分钟，一方面，剥离滤料上的固体悬浮物，并及时将部分污物冲出滤层，另一方面，加强水的横向流动及时排除悬浮固体； （9）停止鼓风机，关闭空气冲洗气动阀； （10）纯水冲洗约5分钟（时间可调），加强置换污水； （11）停止反冲洗水泵； （12）关闭反冲洗进水气动阀； （13）关闭排污出口气动阀； （14）关闭排气电动球阀。 滤池反冲洗完成，滤池处于备用状态。 2. 滤池控制方案描述 2.5.1 过滤控制 每个池分别按1.45米（可调节）恒水位控制的目标进行出水阀控制。出水阀为气动调节阀，有阀位值控制信号，故采取软件PID调节方式。具体参数如下：给定值1.45（可调），反馈值为滤池当前水位。 在实际控制中，考虑到气动出水阀动作有一定的机械死区，程序对太短的开、关时间暂时给予存储。为防止出水阀过于频繁的调节，对水位偏差小于±0.03米（或±0.10米）且水位变化率很小的请求不进行调节。 2.5.2 反冲洗控制 随着过滤的继续，滤料层将因过滤而逐渐堵塞，过滤效果降低。为了保证滤后水的水质及过滤出水量，滤池将进入反冲洗过程，通过气冲、气水反冲、水冲去除滤料层中的杂质，实现滤池的再生。 反冲洗的目的是使沉积在滤料颗粒上的悬浮固体脱落并清除掉，使滤料保持清洁。 根据工艺要求进行气冲洗、气水反冲洗、水冲洗的顺序控制。 2.5.2.1 反冲洗过程 （1）滤池反冲洗要一格一格进行，不能两格同时反冲洗； （2）当滤池将要反冲洗时，先要关闭进水气动阀，经过一定时间延时后，再关闭清水出口气动阀； （3）打开排污出口气动阀； （4）打开空气冲洗气动阀； （5）启动鼓风机，纯气冲洗2分钟（时间可调），打碎滤池表面泥表层，将杂质从滤料粒上剥离脱落，及时将部分污物冲出滤层；
气水反冲洗在滤池上的应用.
气水反冲洗在滤池上的应用 1、前言 滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序，滤池运行的好坏直接影响到水厂的出水水质。但是很多快滤池在运行一段时间后，就会出现过滤层含泥量增大，在反冲洗强度设计值范围内不能达到预期的反冲洗效果，并且冲洗历时延长，产水量下降，严重阻碍了快滤池的正常运行。滤池反冲洗对滤池工作效果影响甚大，若采用较好的反冲洗技术，使滤料层经常处于最优条件下反冲洗，不仅可以节水节能，还能提高出水水质，增大滤料层截污能力，提高滤速，延长过滤周期。 2、几种常用的滤池反冲洗方式 目前国内外滤池反冲洗方法主要有三种，一是单纯用水反冲洗，另一种是用水反冲洗并辅以表面冲洗，最后一种是气水反冲洗。 3、气水反冲洗的应用概况 气水反冲洗作为去除滤池中滤料层的污泥，使滤料层恢复使用的技术开始是1902年在美国新泽西州小福尔装置的快滤池中使用的。尔后英国设计的快滤池多数采用了气水反冲洗技术。但由于气的布配设施不过关等原因，一直影响到这项技术的推广应用。直到瑞典的第四次国际供水会议上提出采用长柄滤头作为布气装置以及本世纪六十年代，随着粗粒，均匀粒径深床滤池的应用，气水反冲洗技术得到完善才被各国竟相采用。 我国应用气水反冲洗技术的历史已近70年，但应用的水厂不多。本世纪30年代，抚顺市东公园最早采用气水反冲洗技术，现有设计规模为17万 m3/d，其次是广州三水厂，于40年代采用该技术，现有设计规模为12万 m3/d。50年代后，广东罗定水厂，湛江水厂和抚顺滴台涧水厂等先后采用了气水反冲洗技术。80年代后，引进法国贷款和技术的南京上元门水厂，重庆和肖山水厂，西安曲江水厂，沈阳八水厂建成采用了气水反冲洗的AQUAZUR V型滤池。近年来，昆明五水厂，珠海拱北水厂，杭州消泰门水厂，青岛白沙河水厂，深圳南头水厂、上海市自来水闵行公司第二水厂等先后采用了气水反冲洗技术。 4、气水反冲洗机理研究 自1840年快滤池问世以来，各国的给水处理工作者针对反冲洗的机理极其效果作了大量的研究：Camp认为，反冲洗造成滤料洁净的原因主要是拖曳力而不是粒间互撞；Amirtharajah等人同意这一观点，并导出了剪切力强度和水头损失坡度的关系，据此提出了流化床中的最大剪力将发生在空隙比为 0.68~0.71时，该空隙比相当于80~100%的膨胀度；日本学者将吸附在滤料上的污泥分为二种，一种是滤料直接吸着而不易脱落的污泥，称作一次污泥；另一
一体化净水器操作规程
聊城昊岳新能源有限公司 一体化净水器操作规程 （试运版） 2017年6月发布 2017年7月实施聊城昊岳新能源有限公司
前言 本规程是根据有关标准、典型规程、制造厂家说明书及工程设计施工图纸，并结合现场实际情况，进行编写而成。全厂负责检修与运行的各级领导人员、技术人员、工作人员以及各职能部门的有关人员，均应熟悉本规程的全部或有关部分，并在工作中认真贯彻执行。 由于编写时设备尚未投运，难免出现各种错误，望在运行过程中将发现的问题和错误，及时提供给我们，以便及时修正。 编写人员： 审核人员： 批准：
一、概述 FA-80全自动净水器主要由絮凝反应区、沉淀区、污泥区、过滤区四部分组成，加入PAC和PAM两种药剂；无需人员操作而能达到单体全自动运行的净水装置。 本装置包括布水、反应、沉淀、过滤、集水、集泥、自动反洗七个主要单元，内装卵石、各种规格石英砂滤料，设备主壳均为碳钢制作，内外部采用特殊涂料进行防腐处理，使用寿命长，适用范围广，性能卓越。 二、工艺流程 三、规格及技术参数 1、处理水量：80m3/h 2、进水浊度：≤3000mg/l 3、出水浊度：≤3mg/l 4、沉淀区设计表面负荷：6～8m3/h·m2 5、过滤区设计滤速：6～8m/h 6、滤池冲洗强度：14～16L/m2·s 7、冲洗历时：4～6min 8、总停留时间：40～50min
9、进水压力：＜ 10、主要设备 三、工艺说明 1、凝聚反应区:? 经加药混合后的原水进入一体化净水器,首先进入装置底部的配水区,净水器的进水为底部配水区进水,穿孔管布水,确保设备布水均匀,并且每个微孔处水
滤池气水反冲洗过程中气泡特征研究
西安建筑科技大学硕士学位论文
西安建筑科技大学硕士学位论文
滤池气水反冲洗过程中气泡特征研究 专 业：市政工程 硕 士 生：刘春杉 指导教师：张建锋 副教授 摘 要 快滤池的运行包括了过滤和反冲洗两个工艺环节，高效的反冲洗是保证滤池稳定运行的关键因素之一，同时也对净水厂节能减排的实际效果影响显著。本文在系统阐述滤池反冲洗的发展和理论的基础上，基于对气水反冲洗设计和实际运行控制参数的分析，对气水反冲洗过程中滤层逸出气泡的特征进行实验研究，以期探明气水反冲洗过程中气泡特征对滤料流失的影响。 研究中设计并搭建模型滤柱，通过系列对比试验分析了在不同的气冲强度和不同的水冲强度下，滤层表面逸出气泡的速度、直径等特征参数的变化规律。主要结论包括： （1） 在试验确定的控制参数范围内，气冲强度、水冲强度的增大导致逸出气泡的上升速度及相界面积增大； （2） 在现有净水厂实际运行的控制参数范围内，气冲强度和水冲强度的增加使得在同一高度处气泡上升速度、直径及数量增加； （3） 滤层表面逸出气泡的大小及上升速度对滤料的流失量有一定的影响。关键词：气水反冲洗；气泡速度；气泡大小
Characteristics of the bubble during simultaneous air-water Backwashing Specialty：Municipal Engineering Candidate: Liu Chunshan Advisor：A.Prof.Zhang Jianfeng ABSTRACT Filter mainly included two processes of filtration and backwashing.Efficient backwash is not only the key to ensure treatment’s effect，but also one of the core contents to save energy and reduct consumption by water purification plants. The Research elaborated systematicly about the development and theory of filter backwash. At the same time according to the relevant operating parameters and design-rules, the characteristics of the bubble during simultaneous air-water backwashing was studied by research and actual production process. Design and build a model filter backwashing experiment,do a series of test and analysis by contrast in order toget the effecters from different water and air-scour rates on the characteristics of the bubble, the bubbles, speed and bubbles, size when they get out the surface of the filtering layer. The main conclusions include： （1）In the extent of parameters which the experiment established, increase water and air-scour rates lead to bubbles, speed、bubbles, size and phase contact area also increased； （2）In the extent of parameters which the water plants are making use of, increase water and air-scour rates lead to bubbles, speed、bubbles, size and bubbles, quantity increased at the same aititude； （3）The speed and size of the bubbles which they get out the surface of the filtering layer have affect on media loss。 Key words：air+water backwash；bubbles, speed; bubbles, size