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無煙煤濾料反沖洗設計預案

發布時間：2022-07-06 點擊次數: 465

無煙煤濾料濾池用的時間久了為恢復濾池正常工作，反向水流沖洗就非常必要，反沖洗是要有足夠的沖洗強度和水頭。如果有難以洗掉的附著物，需加合適的清洗劑。反沖洗的水要迅速排除，可以回流至污水來路。如果有有毒物質存在，需慎重處理。反沖洗的時間要根據實際情況確定，不能太長，小心沖散濾料。下面我們詳細設計一下反沖洗時會遇到哪些問題，以及設計方法。
沖洗強度
一般對沖洗認識，是大的沖洗強度比小的好，也就是說將濾料沖凈，主要應該是水的切力作用。但目前已幾乎認為濾料沖凈，主要是濾料浮起彼此碰撞摩擦作用，切力不是主要作用。普通礬花或其它雜物附著的那部分濾層，剛好被水托起時，濾料顆粒之間的接觸作用大，這時沖洗效果好。沖洗強度再大些，濾層膨脹也大，這時濾層接觸減少，效果倒不好。一般沖洗強度要使濾料至少處于懸浮狀態，并應高于粘附在顆粒上的污物沉降速度（一般為2.5 ～25cm/min），但必須小于濾料的終沉降速度。雙層或三層濾料的粒徑和比重更須嚴格選擇，特別限制選定濾料的均勻系數，否則全部濾料不會流失。從生產實踐上看，這兩種濾池用8.4mm/s沖洗，在較高水溫下有使濾層成半流情況，但在試驗時期內，均未有明顯的泥球發生。在濾速1.3mm/s下，沖洗強度較低，對出水濁度無何影響，就是水頭損失稍大一些，實際上用沖洗強度大的無甚好處。同時還看出雙層濾池出水濁度，還優于混合濾池。
沖洗形式
國內外沖洗形式基本有三種，即高速度水沖洗、水沖洗加輔助沖洗和氣沖加水沖洗。在國外，美國用高速度水沖洗較多，現在美國多用雙層濾池，因此目前也轉向用水沖洗加輔助沖洗或氣沖加水沖洗。氣水沖洗多用于歐洲，美國多用氣沖后加較低速度的水沖洗方式，歐洲大陸因用粗砂濾料的多，因此基本都用空氣和水同時沖洗的方式。蘇聯也有用氣、水沖洗的。日本以前也用氣、水沖洗以后因濾池使用較小粒徑的濾料，改用了輔助沖洗加水沖洗。我國水廠絕大多數用高速度水沖洗，個別水廠也有用氣、水沖洗，或用輔助沖洗加水沖洗。一般濾層表面會含泥量大的單層濾池用輔助沖洗加水沖洗合適，濾層內部含泥多的如雙層、多層及粗粒徑濾池及直接濾池，以氣、水沖洗好，但用此種方法，應特別注意不使濾料流失。雙層濾池因為濾前水懸浮物深入到濾層，還可以采取兩套旋轉沖洗設備，一套在煤層上，一套在高于未膨脹前的煤砂濾料交界上的5cm處，據報告這種方法對雙層濾池沖洗徹底。據有關一些資料介紹，一般沖洗到使濾層膨脹到25-30%的原濾層高度就可以，再高也沒有用處，反會使沖洗效果不好，但是雙層濾池沖洗時，要使濾層液化浮起，因為它與單一濾料濾層不同。單一濾料沖洗不需液化，只要將濾料上粘著物沖掉即可以，但雙層濾池濾料要分層，所以必須液化。空氣加水沖洗對于雙層濾池較好，使用時許多資料認為以空氣和水同時反沖為佳，但要注意控制沖洗程序、氣量，以免造成煤濾料大量流失。
沖洗壓力
沖洗壓力在沖洗時的變動常被忽視。一般計算沖洗壓力往往以沖洗開始高位水箱的高水位，即沖洗強度大值考慮。但沖洗過程中水位逐步下降的情況很少注意。這個下降值的幅度是很大的，以致無法掌握佳沖洗強度，小阻力系統尤甚。設計沖洗強度的壓力，隨水溫度變化而異，沖洗水溫范圍定為0～35℃，以溫度20°的沖洗基數為1，0℃時為0.825。35℃時設計UB為0.014m/s，變化范圍為-1.90m至+1.19m之間，幅度為3.09m。為了適應溫度不同，水箱水位高度應當在3.09m范圍上下移動。一般沖洗水箱定出高水位后，沖洗時水箱水位下降對沖洗強度的影響，可以從下面幾個數字看出。這是對外部管道長及大阻力沖洗系統而言，如外部管道短又是濾磚暗渠小阻力系統，則沖洗強度在高溫與低溫之間，變化范圍很小，有的盡有幾厘米，沖洗時膨脹率變化之巨，可以想到，因此恒定的沖洗強度更難掌握。
沖洗排水
一般要求沖洗排出水濁度小于濾前水濁度即可，但此是濾層粘結的污物不一定剝落清除，用光學方法測定，也只能說明水體對光的透射或散射程度，而不能代表水中懸浮物含量與特性（顆粒大小、形狀、色澤、粘結程度等）。例如天津某水廠測定沖洗排出水為濁度7°，當把此水樣用力攪拌，將水中懸浮物擊碎，再次測定為11.5°，就是直觀感看排出水很清時（濁度小于4°），顯而易見地還有凝結物，有的頑固地粘附在濾料表面，因此衡量濾料沖洗的潔凈程度，還應當在檢驗水的濁度以外，在一定時期內檢查濾料含泥情況。濾料含泥率目前還沒有看見規定，國外有0.1%的，他們濾前水濁度為2～3°，當然可以這樣低。國內一般為1～2%，有的水廠濾料含泥率達4%，這個數字顯然是太大了，這恐怕就要很快產生泥球了。排水槽形狀、大小要選擇適當，排水槽頂距濾層表面高低，應以不跑失濾料為標準，并要適當留一些余量，為了不使煤濾料流失，好使其大膨脹度低于排水槽底，實在有困難，也要以前述試驗要求而定。為了使沖洗后初濾時，濾出水濁度不致過大，可在沖洗水中投加混凝劑或高分子藥劑，結果很好。
沖洗操作
前面已介紹了降低水位接近濾層的沖洗方法，但目前國內尚有很多水廠還忽略了這種沖洗方法。一般沖洗前只降水到排水槽頂，沖洗開始，閘門全部打開，使來水突然頂托帶泥的表層，使濾層突然升起，再加以沖洗強度選擇的不適當，又有水中含著的空氣排出，更加上操作人員漫不經心不負責任，就會使水中濾料（尤其是無煙煤濾料）隨沖洗水排走。結束沖洗時也立即關閉，造成煤、砂顆粒混雜。

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