射流泵抽氣進行濾池氣水反沖洗試驗研究

論文摘要：用射流泵代替空壓機或鼓風機進行濾池氣水反沖洗、能大大降低設備扣運行費用。半生產性試驗表明，這種工藝效果良好，在技術上可行。本文闡述了這種新工藝在設備組成、工藝參數、沖洗效果等方面的試驗研究成果。

    濾池是水處理工程中最常用的設備。濾層沖洗得好壞，對濾池的過濾效果以及工作的經濟性有重大影響。氣水反沖洗濾池比單獨用水反沖洗效果好，但需設置大容量空氣壓縮機或鼓風機，由于設備費用高、操作復雜，且工作時震動大，噪聲強，推廣緩慢。用射流泵進行濾池氣水反沖洗，則能大大降低設備和運行費用，簡化操作，減小噪聲，有利于推廣。該項技術已申請專利。本文重點介紹半生產性試驗研究的成果。

    1．半生產性試驗裝置

    射流泵抽氣進行濾池氣水反沖洗的半生產性試驗，是在室內小型試驗的基礎上進行的。試驗濾池設在重慶市打槍壩水廠。試驗濾池有兩個，過濾面積都是lm2，為正方形。一個濾池用長柄濾頭作配水配氣系統。如圖l(1)。濾頭安裝在濾池下部的隔板上；濾頭呈棋盤狀布置，間距為0.14m。隔板下配水室高度為0.45m。隔板上設厚度為0.05m的粗砂(粒徑2～4mm)，其上為0.3m厚的石英砂濾層(粒徑0.5～1.0mm)和0.4m厚的無煙煤濾層(粒徑0.7～1.7mm)。排水槽，槽頂距砂面0.68m。排水槽頂設有40目尼龍防砂網，以防氣水反沖洗時濾料流失。濾池總高度為3.5m。射流泵豎直安裝在濾池的反沖洗水管上。射流泵以水廠出廠水為壓力水源。濾池反沖洗時，壓力水經射流泵的噴嘴噴出，將空氣吸入，形成氣水混合液，送入濾池下部配水室；氣水分離后，經長柄濾頭均勻分布于濾池平面上，自下而上地對濾層進行氣水同時反沖洗；氣水反沖洗后，再單獨用水反沖洗，以排除濾層中積存的氣泡，并使雙層濾料分層。反沖洗后的廢水，由上部排水槽收集并排出池外。

    另一個試驗濾池用穿孔管作配水和配氣系統，如圖1(2)。穿孔配水管設于池底部，其上設卵石承托層(粒徑：32~16mm，16~8mm，8~4mm，4~2mm。各層厚度為0.15m，0.10m，0.10m和0.13m)。穿孔配氣管設于粒徑為4~2mm的承托層中。承托層上設雙層濾料層，粒徑和厚度同前。排水槽頂距砂面為0.45m。濾池總高度及其它尺寸同前。該濾池與前述濾池共用一臺射流泵。并在射流泵后設置一個氣水分離箱，將分離后的水和氣分別送入穿孔管配水和配氣系統，自下而上對濾層進行氣水同時反沖洗。用穿孔管進行配水和配氣，不僅可用于新建濾池，并且特別適于普通快濾池的改造。

    2．試驗結果及分析

    本試驗自1987年7月開始，至12月結束，歷時5個多月，經歷了嘉陵江的洪水期及平水期。流進濾池的沉淀水濁度最低為3度，最高為25度，平均為13度；水溫為17.5~26.5°C。試驗結果分述如下：

    2.1 氣水反沖洗最佳工藝參數的試驗研究

    為了確定半生產性試驗的工藝參數，先用10根濾柱進行了兩批正交試驗。濾柱內徑為150mm，長4m，下部安裝長柄濾頭作為配水配氣系統，濾頭上部設粒徑為0.5～1.2mm石英砂濾料，厚為0.4m，及0.8～1.8mm的無煙煤濾料，厚為0.3m。試驗也在打槍壩水廠進行，試驗條件與半生產試驗相同。濾柱以等速過濾方式工作，濾速控制在13~16m/h。當濾層水頭損失達到1.7m時，進行反沖洗。反沖洗水由出廠壓力水供給，反沖洗空氣由空氣壓縮機供給。先用氣水同時反沖洗若干分鐘，再單獨用水反沖洗2min。第l批正交試驗選擇了氣水同時反沖洗的氣水比、氣水反沖洗總強度和氣水同時反沖洗時間，以及單獨水反沖洗強度四個因素進行考察，以過濾周期作為考察指標。每個因素選擇3個水平。試驗結果如圖2。由正交試驗結果分析及圖2可知，影響過濾周期的主要因素是單獨水反沖洗強度，其次是氣水比和氣水同時反沖洗時間，而氣水反沖洗總強度在試驗范圍內對過濾周期影響較小。這是因為在氣水同時反沖洗時，無煙煤與石英砂幾乎完全混雜，增大單獨水反沖洗強度可使煤砂很好分層，增大過濾周期。