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。 |