摘要：濾池是自來(lái)水凈水廠的一項(xiàng)重要工程。文章闡述了濾池濾層進(jìn)氣的原因，進(jìn)氣后產(chǎn)生的危害，提出了防止空氣進(jìn)入濾層的技術(shù)措施。
1、濾料層進(jìn)氣的原因
濾池濾料反沖洗后，濾層中截留物質(zhì)絕大部分被沖洗掉，濾池開(kāi)始過(guò)濾時(shí)，濾層孔隙率較大，水頭損失較小，濾池內(nèi)水位迅速下降，整個(gè)濾料表面裸露，空氣進(jìn)入濾層并出現(xiàn)動(dòng)水位。另一方面待濾水從排水槽直接跌落到濾料表面，攜帶空氣進(jìn)入濾層。隨著濾池工作時(shí)間延長(zhǎng)，濾層內(nèi)水頭損失增加，有時(shí)在濾層下部出現(xiàn)負(fù)壓，使水中的空氣從水中析出形成氣塞。再隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng)，濾層中水頭損失繼續(xù)增加，水位不斷上升逐漸浮出水面，濾層中有大量氣體附著在濾料顆粒上。這種現(xiàn)象對(duì)濾池正常工作和出水水質(zhì)會(huì)帶來(lái)不利影響。
2、濾料層進(jìn)氣的危害
2.1 增加水流在濾層中的水頭損失，大幅度降低濾池工作周期
由于濾層裸露，濾料層動(dòng)水位以上部分充滿空氣，濾池運(yùn)行一段時(shí)間后，水頭損失不斷增加，濾池的液面將淹沒(méi)濾料并不斷上升。在浮力作用下，濾層中空氣欲上浮，但由于濾水在濾層中向下流動(dòng)，又阻礙空氣上浮，濾層中空氣在向下水流的作用下形成氣泡附著在濾料顆粒下方，對(duì)水流產(chǎn)生額外阻力。
由于大量氣泡存在，孔隙率大幅度減小，從而使水在濾層中的水頭損失增加，濾池工作周期縮短。
2.2 濾層裸露對(duì)水質(zhì)的危害
當(dāng)濾層裸露時(shí)，濾層中出現(xiàn)動(dòng)水位，實(shí)際過(guò)濾層厚度下降影響濾過(guò)水水質(zhì)。待濾水從洗水槽跌入裸露的濾層上分布不均勻，出現(xiàn)若干流量集中區(qū)，局部濾速過(guò)大，對(duì)水質(zhì)帶來(lái)不利影響。
2.3 氣泡的浮力作用造成濾料流失
過(guò)濾工作結(jié)束關(guān)閉濾過(guò)水閥門后，濾層中有部分空氣釋放出來(lái)，形成氣泡浮出水面，但是濾層中仍有相當(dāng)數(shù)量的空氣，濾料上的氣泡在浮力作用下附著在濾料上部。反沖洗濾料膨脹時(shí)，大部分氣泡與濾料分離浮出水面，少部分氣泡仍與濾料顆粒附著在一起，使綜合比重大幅下降，被反沖洗水流帶走，通過(guò)排水槽排入下水道，造成濾料流失，形成浪費(fèi)。
3、防止空氣進(jìn)入濾層的技術(shù)措施
對(duì)于自動(dòng)控制濾池：①采用可控制開(kāi)啟程序的濾過(guò)水門，通過(guò)濾池工作時(shí)間控制濾過(guò)水門開(kāi)啟程序，保證濾池較低工作水位；②濾池內(nèi)安設(shè)液位計(jì)，根據(jù)濾池液位控制濾過(guò)水門開(kāi)啟程度；③V-型濾池是通過(guò)液位計(jì)控制濾過(guò)水門開(kāi)啟程度，使濾池在恒水位工作。
對(duì)于手動(dòng)操作濾池，可根據(jù)濾池工作時(shí)間，手動(dòng)控制濾過(guò)水門的開(kāi)啟程度。
近幾年來(lái)，我國(guó)水廠建設(shè)數(shù)量多，自動(dòng)控制程序不斷提高，但是濾過(guò)水門往往設(shè)計(jì)成全開(kāi)或全關(guān)的電動(dòng)或氣動(dòng)閥門，不能控制其開(kāi)啟程序，在生產(chǎn)中造成濾層裸露和進(jìn)氣現(xiàn)象，給生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失，應(yīng)引起足夠注意。
4、濾料層進(jìn)氣實(shí)例及改造前后效果比較
哈自來(lái)水集團(tuán)有限責(zé)任公司于1993年建成一座30×104m3/d凈水廠，在24座雙虹吸重力式濾池，濾過(guò)水閥門是從國(guó)外引進(jìn)的全開(kāi)或全關(guān)氣動(dòng)蝶閥，不能控制開(kāi)啟角度，采用雙層濾料，下層0.4m厚海砂，上層0.4m厚無(wú)煙煤。
由于濾過(guò)水閥門開(kāi)啟度無(wú)法控制，工作造成濾層裸露，待濾水沖刷濾料，濾層內(nèi)進(jìn)入大量空氣。濾池工作周期為冬季16h，夏季24h，反沖洗時(shí)無(wú)煙煤流失，約2-3a左右補(bǔ)充一次無(wú)煙煤濾料，每次補(bǔ)充約0.3m厚，濾過(guò)水水質(zhì)受到影響，濁度接近3NTU。
將濾過(guò)水氣動(dòng)蝶閥改成開(kāi)啟度可控制后，用濾池內(nèi)液位控制其開(kāi)啟程度，保證了濾池內(nèi)水位，杜絕了濾層充氣現(xiàn)象。濾池工作周期增加到冬季36h、夏季48h，反沖洗耗水量比改造前減少45%-50%，杜絕了反沖洗時(shí)無(wú)煙煤流失現(xiàn)象，濾過(guò)水水質(zhì)提高到0.1-0.8NTU。不但提高了水質(zhì)，而且?guī)?lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
