射流泵抽气进行滤池气水反冲洗试验研究

论文摘要：用射流泵代替空压机或鼓风机进行滤池气水反冲洗、能大大降低设备扣运行费用。半生产性试验表明，这种工艺效果良好，在技术上可行。本文阐述了这种新工艺在设备组成、工艺参数、冲洗效果等方面的试验研究成果。

    滤池是水处理工程中最常用的设备。滤层冲洗得好坏，对滤池的过滤效果以及工作的经济性有重大影响。气水反冲洗滤池比单独用水反冲洗效果好，但需设置大容量空气压缩机或鼓风机，由于设备费用高、操作复杂，且工作时震动大，噪声强，推广缓慢。用射流泵进行滤池气水反冲洗，则能大大降低设备和运行费用，简化操作，减小噪声，有利于推广。该项技术已申请专利。本文重点介绍半生产性试验研究的成果。

    1．半生产性试验装置

    射流泵抽气进行滤池气水反冲洗的半生产性试验，是在室内小型试验的基础上进行的。试验滤池设在重庆市打枪坝水厂。试验滤池有两个，过滤面积都是lm2，为正方形。一个滤池用长柄滤头作配水配气系统。如图l(1)。滤头安装在滤池下部的隔板上；滤头呈棋盘状布置，间距为0.14m。隔板下配水室高度为0.45m。隔板上设厚度为0.05m的粗砂(粒径2～4mm)，其上为0.3m厚的石英砂滤层(粒径0.5～1.0mm)和0.4m厚的无烟煤滤层(粒径0.7～1.7mm)。排水槽，槽顶距砂面0.68m。排水槽顶设有40目尼龙防砂网，以防气水反冲洗时滤料流失。滤池总高度为3.5m。射流泵竖直安装在滤池的反冲洗水管上。射流泵以水厂出厂水为压力水源。滤池反冲洗时，压力水经射流泵的喷嘴喷出，将空气吸入，形成气水混合液，送入滤池下部配水室；气水分离后，经长柄滤头均匀分布于滤池平面上，自下而上地对滤层进行气水同时反冲洗；气水反冲洗后，再单独用水反冲洗，以排除滤层中积存的气泡，并使双层滤料分层。反冲洗后的废水，由上部排水槽收集并排出池外。

    另一个试验滤池用穿孔管作配水和配气系统，如图1(2)。穿孔配水管设于池底部，其上设卵石承托层(粒径：32~16mm，16~8mm，8~4mm，4~2mm。各层厚度为0.15m，0.10m，0.10m和0.13m)。穿孔配气管设于粒径为4~2mm的承托层中。承托层上设双层滤料层，粒径和厚度同前。排水槽顶距砂面为0.45m。滤池总高度及其它尺寸同前。该滤池与前述滤池共用一台射流泵。并在射流泵后设置一个气水分离箱，将分离后的水和气分别送入穿孔管配水和配气系统，自下而上对滤层进行气水同时反冲洗。用穿孔管进行配水和配气，不仅可用于新建滤池，并且特别适于普通快滤池的改造。

    2．试验结果及分析

    本试验自1987年7月开始，至12月结束，历时5个多月，经历了嘉陵江的洪水期及平水期。流进滤池的沉淀水浊度最低为3度，最高为25度，平均为13度；水温为17.5~26.5°C。试验结果分述如下：

    2.1 气水反冲洗最佳工艺参数的试验研究

    为了确定半生产性试验的工艺参数，先用10根滤柱进行了两批正交试验。滤柱内径为150mm，长4m，下部安装长柄滤头作为配水配气系统，滤头上部设粒径为0.5～1.2mm石英砂滤料，厚为0.4m，及0.8～1.8mm的无烟煤滤料，厚为0.3m。试验也在打枪坝水厂进行，试验条件与半生产试验相同。滤柱以等速过滤方式工作，滤速控制在13~16m/h。当滤层水头损失达到1.7m时，进行反冲洗。反冲洗水由出厂压力水供给，反冲洗空气由空气压缩机供给。先用气水同时反冲洗若干分钟，再单独用水反冲洗2min。第l批正交试验选择了气水同时反冲洗的气水比、气水反冲洗总强度和气水同时反冲洗时间，以及单独水反冲洗强度四个因素进行考察，以过滤周期作为考察指标。每个因素选择3个水平。试验结果如图2。由正交试验结果分析及图2可知，影响过滤周期的主要因素是单独水反冲洗强度，其次是气水比和气水同时反冲洗时间，而气水反冲洗总强度在试验范围内对过滤周期影响较小。这是因为在气水同时反冲洗时，无烟煤与石英砂几乎完全混杂，增大单独水反冲洗强度可使煤砂很好分层，增大过滤周期。