摘要:通過實際生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)重力式無閥濾池濾砂跑失這一現(xiàn)象,分析并總結(jié)具體原因以及該注意的事項。
在一次清洗清水池時,意外地發(fā)現(xiàn)在清水池進(jìn)水口(2#濾池出水)下方出現(xiàn)濾砂,數(shù)量有兩簸箕之多。當(dāng)時感到非常納悶,因為,過濾工序采用的是重力式無閥濾池,濾砂在密閉的池體內(nèi)是不可能進(jìn)入清水池的。
過濾是凈水過程中的關(guān)鍵一環(huán),濾層厚度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)厚度必將影響濾池的出水水質(zhì),濾池濾料的跑失現(xiàn)象一般是在濾池反沖洗過程中發(fā)生,這主要是由于濾池在反沖洗過程中反沖洗強(qiáng)度過大所致。像重力式無閥濾池的反沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)板脫落后,就容易造成反沖洗強(qiáng)度增強(qiáng),在這種情況下濾池反沖洗時容易將濾料帶走。久而久之將造成濾池濾料缺失,并影響濾池的正常工作,進(jìn)而造成出水水質(zhì)惡化,危及供水健康。
(下圖為重力式無閥過濾器)
某公司2#濾池是由兩組單池時處理能力為320噸的重力式無閥濾池合建而成,共四格。夏季高峰供水前,在對該濾池池組進(jìn)行檢查濾砂時,發(fā)現(xiàn)四格濾池均跑砂嚴(yán)重,多者已超過濾層標(biāo)準(zhǔn)厚度的70%。更有甚者是池內(nèi)濾布被掀起,承托層與濾砂嚴(yán)重混雜,濾層表面呈現(xiàn)高低不平,砂層表面積泥嚴(yán)重,近乎固化的泥層厚度達(dá)10cm之多,這格濾池實際已失去過濾功能。再看看虹吸下降管末端的反沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)板并沒有脫落,可以認(rèn)為濾池的反沖洗強(qiáng)度未發(fā)生根本變化,因而不存在從反沖洗虹吸排水管帶走濾砂這一問題。那么,濾砂到底到哪里去了?感覺十分蹊蹺。
在進(jìn)人沖洗水箱后,眼前出現(xiàn)了驚人的一幕,同時,之前的疑慮也自然消失了。四格沖洗水箱內(nèi)不同程度地出現(xiàn)了濾砂,每格濾池的進(jìn)水管上方都積聚了濾砂,而在濾池內(nèi)集水槽的沿口上也存有濾砂,此時,已不難理解為什么在清水池內(nèi)進(jìn)水口處下方會出現(xiàn)濾砂這一問題。而在四格沖洗水箱中積有濾砂較多的一格,就達(dá)沖洗水箱容積的四分之一之多,濾砂跑失讓人驚駭。
經(jīng)對四格沖洗水箱內(nèi)的濾砂逐一清理,發(fā)現(xiàn)虹吸破壞斗或已脫落或已填滿濾砂。而對濾層的清理則發(fā)現(xiàn)濾布均已損動,且其中有一格濾池里的一塊濾板已上翻,四格濾池的濾板下均塞滿了濾砂。
此時已不難發(fā)現(xiàn)濾砂跑失的途徑了:由于種種原因致使濾布損動,導(dǎo)致濾池在運(yùn)行過程中的某個環(huán)節(jié)里使得濾砂穿越承托層進(jìn)而通過損動的濾布(包括濾布與濾布之間縫隙)后落入濾板下的集(配)水室,后在強(qiáng)大的水流作用下濾砂通過連通渠進(jìn)入沖洗水箱。同時,有很少一部分濾砂伴隨著高速的水流經(jīng)集水槽進(jìn)入了清水池。而在沖洗水箱內(nèi)積有一定高度的濾砂后,濾砂就無法再次進(jìn)入,此后濾砂便會逐漸把連通渠堵塞,而后一點點把集(配)水室填滿。至此,濾池已幾乎喪失正常的運(yùn)行功能,特別是在濾池進(jìn)行反沖洗時,濾板下的濾砂因空間原因無法膨脹,濾板上僅存的一點濾砂也與承托層混雜,同時也因集(配)水室被濾砂堵塞滿而無法得到充分的反沖洗水量進(jìn)行沖洗,濾砂也無法得到膨脹沖洗而潔凈,日積月累就會使得砂層表面的泥層越積越厚。
那么,是什么原因?qū)е逻@種情況發(fā)生的呢?
經(jīng)分析:認(rèn)為這一狀況的發(fā)生其根本原因是在于虹吸破壞斗的脫落所致。
當(dāng)濾池一個過濾周期結(jié)束(或期終水頭達(dá)到設(shè)定值),濾池便開始反沖洗,隨著沖洗水箱水位的不斷下降,虹吸破壞斗便露出水面,隨著水位的繼續(xù)下降,安裝在破壞斗上的小虹吸管管口露出水面,此時,破壞斗內(nèi)的水通過小虹吸管排除出(當(dāng)然,此時的濾池反沖洗虹吸破壞管同時也在帶走一部分水。),當(dāng)破壞斗內(nèi)的水排凈之后,虹吸破壞管開始大量吸氣,反沖洗虹吸管內(nèi)的真空被破壞,隨后反沖洗結(jié)束,新一輪過濾隨之開始,沖洗水箱水位漸漸上升并淹沒虹吸破壞斗。在濾池反沖洗結(jié)束至虹吸破壞斗上口面開始進(jìn)水,這段時間足夠讓濾池的虹吸上升管與虹吸下降管充滿空氣,此時的工況完全能夠確保濾池的正常運(yùn)行。
當(dāng)虹吸破壞斗脫落后,濾池運(yùn)行情況就發(fā)生了根本的變化,外觀看上去濾池仍在過濾、反沖洗貌似正常運(yùn)行,實際上已是在帶病工作。
不難發(fā)現(xiàn):當(dāng)濾池開始反沖后,沖洗水箱水位降至虹吸破壞管管口時,虹吸破壞管開始進(jìn)氣并破壞濾池正在進(jìn)行的反沖洗,迫使濾池在反沖洗中途停止沖洗進(jìn)而轉(zhuǎn)為過濾運(yùn)行,此時,濾砂并沒有得到充分膨脹,濾層水阻仍非常大,而虹吸上升、下降管中還有相當(dāng)?shù)恼婵斩,這兩個因素合在一起使得濾池很快又進(jìn)入反沖階段并進(jìn)行反沖洗,反沖洗至虹吸破壞管露出水面,虹吸破壞管開始進(jìn)氣,新一輪的反沖洗在未完成之前又被破壞。這種過濾、沖洗的周期隨著濾砂沖洗的不充分而會越來越短,過濾、沖洗過程交替輪動越來越頻繁。
過濾、沖洗是兩個方向相反的流體運(yùn)動過程,兩個過程頻繁交替就相當(dāng)于水體在整個流徑內(nèi)作活塞運(yùn)動,使得水體蘊(yùn)含了巨大的能量,沖擊破壞力非常大。從濾板到濾砂其間只要有一薄弱環(huán)節(jié)被擊破,則整個系統(tǒng)功能將被損壞。假如濾布鋪設(shè)緊固不到位,或壓緊螺母銹蝕失效,以及濾布的老化,必然被強(qiáng)大的水流所掀起、撕破,造成承托層和濾層的紊亂,使得濾砂能穿過濾板進(jìn)入集(配)水室,隨著進(jìn)入濾砂的逐漸增加,并在水流作用下濾砂經(jīng)過連通渠進(jìn)入了沖洗水箱,并在其內(nèi)逐漸積累,直至將連通渠及集(配)水室填塞滿,F(xiàn)在可以明白:清水池內(nèi)進(jìn)水口下方積有的濾砂實際上是由濾池內(nèi)的濾砂隨濾池出水帶進(jìn)清水池的。
這一事件提醒大家:在建造這類濾池時濾板所用的緊固件需要是不銹鋼材質(zhì),而在對濾池進(jìn)行定期的例行檢查時,需要對每一環(huán)節(jié)認(rèn)真檢查。同時,在日常的工作中更要定期跟蹤觀察濾池是否存在連續(xù)的反沖洗現(xiàn)象,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要認(rèn)真查找原因,并排除影響濾池正常運(yùn)行的隱患,以確保濾池正常工作,避免重大事故發(fā)生。