“V”型虹吸式活性炭滤池设计

“V”型虹吸式活性炭滤池设计 “V”型虹吸式活性炭滤池设计 公用辩拄第l3卷1997年第l期 群的形式做上浮运动.气泡到达滤层内某点 时,会把原来位于该点的滤料颗粒挤开;而气 泡离开该点后,周围的滤料就迅速涌入这一 空缺.下一个气泡通过时,上述过程又重复出 现.如此循环往复,整个滤层受到挤压——放 松——挤压这样一种连续扰动作用,滤料颗 粒间相互碰撞,摩擦,表面污泥不断剥落.另 外,由于气泡上浮速度很快,它所产生的剪切 力和碰撞力都远远大于单纯水反洗,从而提 高了能量利用率.而当水反冲洗时,作用主要 是把剥离的污泥漂洗和输送出去,其强度只 要能使滤床流化或微膨胀即可,因此可适当 降低,这就是节省反冲洗水量的原因所在. 由于本设计采用的滤料为疏水性的轻质 颗粒活性炭,为防止其流失,采用先气后水的 顺次冲洗方法. 三,活性炭滤池设计参数的确定和 有关计算 l_主要设计参数的确定 根据上述试验报告并参考有关设计手 册,确定主要设计参数如下: 设计流量;1800m/h 滤料:新华8号活性炭,=1.5mm,l= 3ram,炭层厚度h=l500ram 滤速:V一10m/hV——滤速.m/h 所以,最后确定滤池分格数N取8 3.配水系统 采用国产qS—l型气,水反冲洗用长柄 滤头,每平方米布置50个,单个滤头缝隙面 积为2.5cm,每池安装1200个.滤头缝隙总 面积占滤池面积即开孔比为1.25.单独水 反冲洗时,滤头的水头损失h.可按下式计 算: h,=(0.0431/D+1.7+0.0038f2) (V,1)/2g+0.036(V.2) 式中;I——滤杆长,m D——滤杆内径,m f,——滤杆上缝隙的面积,mm V,——滤杆内水的流速,m/s V——水在滤头中的缝隙流速,m/s 4.空气反冲洗系统 空气反冲洗系统由配气系统,输气管,储 气罐,空压机等部分组成. 4.1配气系统 采用Qs—l型气,水反冲洗用长柄滤头 为配气系统.滤板下为配气室.滤头由滤帽 和滤杆组成.滤杆上部有气孔一个,下部有缝 隙一条,供反冲时分布空气之用.送入配气室 的空气压力只要不小于水静压力就可以了. 空气流经小孔的水头损失与小孔流速 Vo有关,其计算式如下: 设小孔直径为:1.642.5mm 当V.<2Om/s时,h.一2.1×10,V. 当V.>20m/s时,h.=1.O5×lOV: 式中:ho——空气流经小孔的水头损失,m Vo——小孔流速,m/s 4.2储气罐 储气罐为圆柱形钢翩容器,储气压力等 于空压机的额定压力.一般为6~8kg/cm.. 罐的出口装有自控减压阀,使其输出压力稳 一 19— V型虹吸式活性炭滤弛设计 定于滤池反冲洗所要求的静水压力H上. 其计算如下: H2=1/10(hJ+b2+h+h’)kg/cm 式中:h——反冲洗时,滤帽配气缝隙处的静 水压力,其值为缝隙处下部至排水槽顶的垂 直距离,m —— 配水系统的总压力损失,m h;——输气管的压力损失,m h.——富余水头,取1,2m 罐的有效容积V按一格滤池空气反冲 洗所需要的空气总量V考虑; V2=VJ/(HJ—H:+1)m/kg/cm 式中:H.——储气罐储气压力,kg/cm H:——滤池反洗静水压力,kg/cm V1=60qXF×t/1000,m 式中:q——空气反冲洗强度,L/s?m F——单格滤池面积,m t——空气反冲洗时间,mln 4.3空压机 排气量可按在10~20分钟内使储气达 到储存压力H考虑.通常选用额定压力6, 9kg/cm,排气量在0.3,6m范围内的空压 机.也可按下式计算空压机的排气量: W一(0.06q×F×t—V2×P)K/tm/mln 式中:w——空压机容量.m q——空气冲洗强度,L/s?nx F——单个滤池面积,m t——空气冲洗时间,min V——储气罐容积,nx K——漏损系数,取1.1 P——储气罐可调压力倍数 炭滤池结构图见图2,图3. 四,滤池反;中洗操作 进水,排水两条虹吸管用真空泵带动工 作,通_过手动阀门控制.滤池反冲洗前,先开 启空压机,使储气罐达到其储存压力.此过程 既可现场手动也可由压力继电器自动控制. 一 2O一 反冲洗操作步骤如下: 1.空气反冲洗 当某格滤池需要反冲洗时,首先打开其 进水虹吸管上的进气阀,停止进水并关闭滤 池出水阀门.同时关闭排水虹吸管上的进气 阀并打开抽气阀(待形成真空虹吸后即可关 闭).当滤池水位下降到排水槽堰口时,打开 配气管上的气洗阀门进行反洗,历时2,4分 钟,然后关闭气洗阀. 2.水反冲洗 开启滤池出水管上的蝶阀,打开排水虹 吸管上的抽气阀.利用清水出水堰堰上水位 与排水槽堰上水位差形成的反冲洗水头进行 反洗,历时3,5分钟.与此同时,关闭小虹吸 管的进气阀,打开抽气阀,利用原水进水及 V”形槽进行滤池表面扫洗.整个反冲洗过 程结束后,打开排永虹吸管的进气阀,当滤池 水位高于总清水出水堰堰上水位时,自动投 入过滤运行. 小虹幔进求管抽真空管路 l?洗,水反冲洗强度降低为 10L/s?m,是单纯水反冲洗的三分之二.假 设上述两种情形下水冲洗历时相等,与单纯 水反洗相比,气,水联合反冲洗至少节约三分 之一的反冲洗水量.据了解.现在反冲洗周期 已延长至6天,比试验报告推荐的反冲周期 3天还要长3天,这一方面 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 由于运河上 游污水截流工程已发挥效益,原水水质得到 了改善,另一方面说明气,水反冲洗效果好. 可适当延长反洗周期,节约水量,这在水资源 匮乏的华北地区具有积极的意义. 表一1992年2月平均值 项目外永案色嗅氟亚硝耗氧 地点观温氯度晾pH氯睦盐量 ?(度)(缓)值mg/jmg/Jme/lppm 术清20.815一缓7.80m020.0242.柏 出厂水清21.2O<10无7.600.010.0011.07 关于气洗压力掌握可通过调节减压阎和 控制每个滤池气洗阔门的开度来控制气压和 气量的太小.实践中运转工已摸索出一套行 之有效的操作规程. 另外,根据试验报告,原水反冲周期为三 天时水头损失为8cm,据此类推,目前反冲周 期为6天,则洗前水头损失为16cm,此时仍 能保证良好的出水水质. 当活性炭失效时,可利用炭池车间内的 水井 吊车实行人工排炭,减轻了工人的劳动强度. 六,设计中的几点经验和体会 1.每道滤板支撑墙上口的水平高程误差 要严格控制.其误差范围应控制在土2ram以 内.否则将会大大影响反冲洗的效果. 2.滤板与滤板之间滤板与池壁之间的 气密性要严.滤池运行初期,当空气反洗时有 些地方有较大的气泡生成,造成气反冲洗的 不均匀性.取出滤料查找原因.发现有些滤板 接缝处的水泥已被冲脱落.造成气流和水流 的短路.经改造,采用环氧树脂灌注缝隙取得 了令人满意的效果. 3.输气管道的压力损失在整个空气反冲 洗系统中占很大比重.应尽可能将空压机和 储气罐置于靠近滤池的地方. 4.本滤池运行操作中手动控制阀门较 多,今后设计中应提高自动化程度,可采用可 编程序控制器PLC对所有设备的执行机构 实艟过程控制,并与水厂中央数据处理中心 联网,最终实现滤池运行全自动无人操作. 参考文献: 1.’活性擞处理长辛店地区戗用水的试驻报告,北京自 来水公司水质辞.1982年. 2.’培捧木设计手册,第3册.中国建工出版挂. 3.’水处理手册’(莹唇静插雷蘩公司)中国建工出版社 ‘.李圭自,(长柄滤头的斑体力学特性研充’愿薮于’中 茸培水捧水’1989Vo1.5.No.5 5.沈军t’气水厦冲冼机理的摄讨)原载于’中国培永捧 永H9a9Vo1.5.No.2 — 21—