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CTE翻板型濾池
CTE翻板濾池是瑞士蘇爾壽(Sulzer)公司,下屬的技術工程部(現稱瑞士CTE公司)的研究成果。具有世界水平的蘇爾壽氣水反沖濾池,我們稱它為“翻板“濾池。所謂“翻板“,是因為該型濾池的反沖洗排水舌閥(板)工作過程中是在0o-90o范圍內來回翻轉而得名。一、翻板濾池的工作原理
該型濾池的工作原理與其它類型氣水反沖濾池相似:原水(一般指上一級凈水構筑物的出水)通過進水渠經溢流堰均勻流入濾池,水以重力滲透穿過濾料層,并以恒水頭過濾后匯入集水室,詳見圖一:濾池反沖洗時,先關進水閥門,然后按氣沖、氣水沖、水沖三個階段開關相應的閥門,詳見圖二。一般重復兩次后關閉排水舌閥(板),開啟進水閥門,恢復到正常過濾工況。
二、翻板濾池的主要特點
蘇爾壽公司經過長期對濾池技術研究與推廣應用,使翻板濾池不斷改進完善。它在反沖洗系統、排水系統與濾料選擇方面有新的技術性突破,從而使該型濾池具有出水水質明顯提高、反沖洗水量少、反沖洗時間短、反沖周期長、基建投資省、運行費用低以及施工簡單、工期短等優特點。
1、濾料、濾層可多樣化選擇
根據濾池進水水質與對出水水質要求的不同,可選擇單層均質濾料或雙層、多層濾料,亦可更改濾層中的濾料。一般單層均質濾料是采用石英砂(或陶粒);雙層濾料為無煙煤與石英砂(或陶粒與石英砂)。當濾池進水水質差(例原水受到微污染,含TOC較高時),可用顆;钚蕴恐脫Q無煙煤等濾料。
2、濾料流失率比其它濾池低
翻板濾池下有級配的礫石承托支,濾料一般不會從濾池底部流失。反沖洗時反沖洗水的強度高(15-16L/m2.s)、濾料的膨脹率較大(40%以上),若對一般濾料比重較輕的顆;钚蕴俊⑻樟5葹V料易于從排水槽流失。但對于翻板濾池由于它具有:1)排水舌閥(板)的內側低高于濾料層0.15-0.20m;2)排水舌閥(板)是在反沖洗結束,濾料沉降20秒后再逐步開啟,詳見圖三。從而保證輕質濾料不致于通過排水舌閥(板)流失。反沖泥水一般在60-80秒內排完。此時,濾池中的微細污泥顆粒仍呈懸浮狀態,不會發生沉淀,截留在濾料表面。
3、濾料反沖洗凈度高、周期長與容污能力強
根據水流剪切力與水的粘滯系數及速度梯度變化成正比,即與水沖洗速度成正比。翻板濾池反沖洗的第三階段--即水沖段,其強度達15-16L/m2.s,使濾料膨脹成浮動狀態,從而沖刷和帶走前兩階段(氣沖段、氣水沖段)洗擦下來的截留污物和附在濾料上的小氣泡。一般經兩次反沖洗過程,濾料中截污物遺留量少于0.1kg/m3。這樣一來使翻板濾池的運行周期延長--反沖洗周期達40-70小時(相應水頭損失為2.0m水柱左右)
當2m容污水頭時,濾料的溶污能力達2.5kg/m3。
4、翻板濾池出水水質比一般低水頭反沖濾池出水水質好
這主要由于反沖洗強度較高,濾料中截污物遺留量少、濾料凈度好,使初濾水水質得到保證。根據昆明市自來水總公司第五水廠的翻板濾池(模型)試驗結果表明:同樣進水水質條件下,翻板濾池出水水質顯著提高,當進入濾池的濁度<5NTU時,CTE雙層濾料濾池的出水水質可達0.2NTV(95%)、<0.5NTU(100%)
5、反沖洗水耗低、水頭損失小翻板濾池的水沖強度(15-16L/m2.s)、濾料膨脹率(可高達40%)與普通快濾池相近,但它的水沖時間短(2×2.2分鐘),反沖洗周期長(進水濁度5NTU時,反沖洗周期40-70小時),故反沖洗水耗量少,一般約為3-4.5m3/m2,相應的反沖泵耗電量也較小。據運行表明:濾層厚1.5m,濾速為9m/h時,濾料層產生的水頭損失約為0.35-0.40m。
6、雙層氣墊層,保證布水、布氣均勻
CTE濾池在底板上、下形成兩個均勻的氣墊層,從而保證布水、布氣均勻,避免氣水分配出現脈沖現象,影響反沖洗的效果。
7、氣水反沖系統結構簡單,施工進度快
翻板濾池的反沖洗系統具有綜合普通快濾也V型濾池的設計特點,但對濾池底板施工要求的平整度不很嚴格,即使每格濾池中間安裝布氣布水管部分的池底,對水平誤差要求≤10mm。這樣可降低施工難度、縮短施工周期,較明顯地減少施工費用。
該型濾池的布氣布水立管一般采用不銹鋼管,配水配氣橫管采用PE塑料制作。配水、氣橫管的水平度施工中容易調整,使濾池的整個濾料層能均勻地達到反沖洗,去污效果好,避免了局部濾料結污結塊現象,濾池的使用壽命較長,減少維護工作與運行費用。
三、翻板濾池設計要點
翻板濾池設計計算與普通快濾池相似,主要設計參數取用如下:
1、過濾速度:當進水濁度≤5NTU,濾速取6-10m/h;
2、濾層厚度:一般用1.5m厚。當采用雙層濾料時,則為:
陶粒:厚800mm,粒徑1.6-2.5mm;
石英砂:厚700mm,粒徑0.7m-1.2mm。
3、過濾水頭損失:一般取2.0m,相應的雙層濾料濾池的納污率為2.5kg/m3.
4、反沖強度:
氣沖,強度為15-16L/m2.s。相應沖洗速度54-57.6m/h。
5、反沖時間與單位耗水量、耗氣量
氣沖:歷時5分鐘,單耗氣5.0-6.0m3/m2;
水沖:歷時3分鐘,單耗水3.0-4.5m3/m2。
6、自控系統設計:對于翻板濾池運行自控程度設計顯得很重要,尤其在濾池反沖洗時段尤為重要,一般設定為:
a、當水頭損失達2.0m時,關閉進水閥門,濾池繼續過濾;
b、待池中水面降至近濾料層時(約高15cm),關閉出水閥門;
c、開反沖進氣閥門,松動濾料層,摩擦濾料的截污物,強度為15-16L/m2.s;
d、歷時2分鐘后,再開反沖進水閥門,此時氣沖強度仍為15-16L/m2.s,水沖強度為3-4L/m2.s;
e、歷時4.5分鐘氣水混沖后,關閉反沖進氣閥門。同時開大反沖進水閥,使水沖強度達到15-16L/m2.s;
f、經2.0-2.5分鐘高強度水沖后,關閉反沖進水閥門,此時池中水位約達最高運行水位;
g、靜止20秒后開啟反沖水排水舌閥(板),先開50%開啟度,然后開100%開啟度進行排水;
h、一般在60-80秒內排完濾池中的反沖洗水,關閉排水舌閉(板)。重復程序,再反沖洗一次。一般通過兩次反沖洗后,濾料中含污率低于0.1kg/m3,并且附著在濾料上的小氣泡也基本上被沖掉。然后開啟進水閥門,待池中水位達一定高度時,開出水閥門,進入新一輪過濾周期。
7、反沖排水舌閥(板)操作系統設計是翻板濾池成功與否的關鍵因素之一,設計中應予以充分重視。
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