虹吸滤池无隔断实现气水反冲洗

广西钢铁设计院
徐金振 黄 丽

　　以往在虹吸滤池上实现气水反冲洗是采用加装隔断装置的方法。本文介绍虹吸滤池上无须加装隔断装置就能实现气水反冲洗， 方法简单，改造容易，经济效益显著。虹吸滤池属自助式低水头反洗滤池，通常6格或8格组成一座，各格池底是互相连通的。当一格进行反冲洗时，相邻各格以1.2m左右的水头的滤后水对其进行反冲洗。由于水头低，因而反洗时间长，耗水量大，且洗净率低，滤料容易结球，结而腐臭，影响出水量和出水水质，并使滤料过早报废。
　　气水反冲洗是改善虹吸滤池反冲洗效果的有力措施，它不仅可以大大节约冲洗用水，而且由于气泡的“擦洗”作用可以使滤料洗得更干净，使滤料的寿命得以延长。
　　由于虹吸滤池各格之间底部是连通的，为对某一格加气反洗而又不影响相邻各格的正常过滤，有人在各格之间加装了隔断装置，使各格之间既可连通又可隔断。这样做达到了加气反洗的目的，但增加了设备和动力，同时对池子结构变动较大。
　　这里介绍一种简便易行的方法——虹吸滤池无隔断气水反冲洗。
　　虹吸滤池无隔断气水反冲洗的实现得益于近年来出现QS—A型长柄滤头、均匀分布和固定长柄滤头的滤板及滤板下面的一个 半封闭的气室。
　　长柄滤头有成品可购，滤板可现场加工亦可购买成品，而把装有长柄滤头的滤板安装在池底的适当位置就可形成一个半封闭的气室。
　　在正常过滤时，水经过滤料层(砂层)穿过滤帽进入中心管下行到滤板下的池底汇集到出水区，在加气反洗时，空气沿滤板底迅速扩散并集聚在滤板底下形成一个气垫层，气垫层迫使滤板下的水面下降而使长柄举世瞩目头上的长条型进气孔露出水面，这时大量空气进入中心管继而钻出滤帽进入滤料层进行气洗。停止向池底送气则气洗结束水洗开始，反洗水由中心管底部进入并穿过滤帽进入滤料层。
　　 这里需要说明的是：
　　 1、当空气从池底进入，上升到滤板底下，由于中心管中部有一个小孔，会使部分空气直接进入中心管，但由于小孔的截面太小，不能形成大规模的气洗，也不会影响气垫层的生成，小孔的主要作用在于气洗结束时，气垫层的气体会通过小孔上升到滤料中去，从而 消除了气垫层，使滤池能正常工作。
　　 2、在气垫层形成之际，空气由于滤板的阻挡不能上升，只能压向前后左右和向下迫使水位下降，倘若前后左右没有阻挡，空气就会向周围扩张，不能形成有效的气垫层，这时就需要在滤板以下由一圈侧壁形成的空间称之为气室，有了气室才能利用压力气体迫使水面下降到长柄滤头的长条孔露出水面，从而形成气体反冲洗。
　　 由于虹吸滤池的各格之间底部是连通的，也就是说它们的滤板以下缺少严格有效的气室，怎样形成一个个上相互独立的气室 呢?我们先看看以下的实验(图1，图2)：
　　 在图1中，若向倒扣的水杯下方通气，则气泡上浮进入杯子，迫使杯中水面下降，若不断进气，则水面下降到杯口后空气外逸。
　　 在图2中，从倒扣的杯子的的底部插入一个细长管，细长管上下均开口，连续进气，先是杯中水面下降，当水面降至细长管下部 管口处，空气从管口向上逸出，水面不再下降。
　　 以上的实验跟上面所说的气室的形成类似，这样的气室不需要封闭底部。对虹吸滤池来说，只要把池底的滤板向上抬高200—250mm就行了，详见图3，4。
　　当一格进行加气反洗时（假设中间一格B进行反洗），则会形成如图5所示的情况，即A，C格在正常工作，B格滤板底下形成一个气垫层，空气大量地通过众多的长柄滤头进入滤板上面的滤料层进行反冲洗，停气以后，再进行一段单水反冲洗，则反洗过程结束。

　　实践证明，气室侧壁有200—250mm就足够了，因为长柄滤头的滤板以下部分只有130—170mm，空气进入板底时会使气垫层下的水面有一定的波动(波动幅度在50mm)左右，所以气室侧壁高度确定在200—250mm。
　　只要掌握住适当的进气量——小于15L／s·m²，和布置有足够的长柄滤头就不会使空气窜入其它池子的池底。
　　虹吸滤池的无隔断气水反冲洗的原理并不复杂，但真正使之发挥功效还须注意以下问题：
　　1.进气方式：
　　进气管最好从池顶穿过滤板进入池底，因为在制造滤板时可以在某一块上预留一个洞供穿管用，这样就不必靠破坏池壁或池底进气，对保护池子结构有很大好处。
　　2、进气管下到池底要伸向池子的中央，开口朝上，形成“L”形，而且开口要对准几个长柄滤头中心管之间的空挡，这样空气不会直接吹进某个长柄滤头。
　　3、空气来源最好是用罗茨风机直接送风，风压控制在40000Pa以内就可以了。
　　4、滤板安装要牢固，而且接缝要密实，最好采用弹性密封填料(如903填料)。
　　5、由于抬高了滤板和加装了长柄滤头，滤料层应改成均质滤料，滤料层厚度为：700——900mm。
　　虹吸滤池无隔断气水反冲洗技术在广西，浙江的多家水厂顺利采用，取得了良好的经济效益。
　　结论：
　　虹吸滤池无隔断气水反冲洗技术用于对旧池改造革新，使之提高产水量和出水水质，增加滤料使用寿命，方法简单，效果明显。