試述V型濾池運行與管理

王守君

（浙江衢州水業集團有限公司，浙江 衢州 324000）

1、概述

V型濾池是從法國引進，經過我國工程技術人員的加工改進而后推廣使用的一種濾池類型，技術工藝比較先進，應用越來越廣泛。V型濾池因其進水槽形狀呈V字形而得名，是快濾池的一種，濾料采用均質濾料，整個濾料層在深度方向上分布基本均勻，在底部采用的是帶有長柄濾頭底板的排水系統，進水槽和排水槽分別設在濾池的兩側，池子可以沿著長度方向發展延伸。V型濾池采用的均勻顆粒是石英砂濾層，且分布較粗厚，具有出水水質好、運行周期長、濾速高、反沖洗效果好和節能等特點，更重要的是，這種新型的V型濾池可以實現自動化管理。

V型濾池引進我國的時間是20世紀80年代后期，首先引進的地區是南京、重慶和西安等城市，到90年代V型濾池在我國已經被廣泛使用，新建的大中型水廠幾乎都采用了這種濾水工藝。21世紀以來，鋼鐵企業中的廢水處理和回收工程也引入了V型濾池，作為工藝處理的核心單元。

2、V型濾池運行特點

2.1 過濾與反沖洗交替運行

V型濾池的運行周期分為兩個部分，分別為過濾與反沖洗系統，二者交替運行。在過濾周期運行時，V型濾池兩側的配水渠是沉清水進入單池的渠道，進入單池后悔經歷濾池的恒速過濾，并將過濾后的水匯于中央管廊下的干渠，最后進入清水池。恒載恒位的運行方式，使得各單元池的負荷是一致的，運行速度是均勻的，這樣就可以有效避免因為起始濾速過高引起的過濾水質量下降、自耗水率增大和運行周期縮短等不良影響。由此可見，恒載恒位的設計是優化運行的關鍵所在，也是V型濾池的一個主要工藝特點。

反沖洗周期的進入需要一定的前提條件，一般有兩種情況，一是過濾周期達到某個提前設定的時限，二是濾層阻塞程度達到設定的水頭損失。在反沖洗過程中，容易產生水力分級，不僅影響深層截污，而且可能造成垢污分離重復粘附于濾料，為了避免產生這中后果，一般采用氣、水三段沖洗的方式。先氣沖使濾料表面的垢污被破碎，得到徹底的剝落，在采用經氣、水混合沖洗，使剝離的垢污傳至濾層表面，最后用低強度清水反沖漂洗，將雜志徹底清除，獲得明顯優越于其他類型的濾池過濾效果。

2.2 生產運行自動控制

V型濾池運行的自動控制，是滿足其水處理工藝要求的必要內容，自動控制包括兩個方面：一是自動控制恒水位等速過濾，簡稱過濾控制；二是每組濾池按設計的沖洗條件的同時，具備各自的自動運行反沖洗系統，并在沖洗結束時自動恢復正常過濾狀態，簡稱反沖洗控制。自動控制的實現一般是采用可編程邏輯控制器和工控機組成的集散型控制系統，下面進行詳細的介紹。

過濾控制，一般是在濾池相應部位安裝水頭損失傳感器和超聲波液位儀，通過這些裝置測出濾池的水位和水頭損失，并將測量的值和呂后水閥門的開啟度信息送入下一個專用模塊，調整閥門的開啟度，以達到濾池進出水的平衡狀態，從而實現恒水位、恒濾速的自動控制。

反沖洗控制，一般是由公共的PLC來控制，當達到前面所述的兩個設定值，即過濾周期和濾池壓差的設定值時，濾池就會收到反沖洗請求，PLC會根據濾池的優先級別進行排序，組成一個反沖洗請求的隊列。在反沖洗請求得到應答后，對應的濾池進入反沖洗，PLC會自動實施整個反沖洗的過程，一般只能同時進行一個濾池的反沖洗，其他請求信號會被暫時存儲在公用的PLC中并排序，對濾池一次進行反沖洗。

3、加強V型濾池管理的措施

3.1 建立V型濾池運行維修檔案制度

對于V型濾池的運行，離不開一些必要的圖檔資料，特別是運行過程中出現的問題和解決方案。具體需要詳細記載和保管的圖檔資料，可以概括為下列四個方面：

（1）V型濾池的施工材料和竣工驗收材料，主要包括施工的方案、時間安排、竣工驗收時各方面參數的詳細記錄；

（2）V型濾池的設備性能測試和檢測資料；

（3）V型濾池的操作方法和維修手冊；

（4）V型濾池中每組濾池濾料的篩分曲線。

建立V型濾池運行維修檔案制度的目的，是為了可以再出現問題時可以快捷方便地找到相關資料，并根據數據記錄判斷問題來源的可能性，然后將問題的范圍縮小到較小的范圍，加快解決問題的進度和效率。

3.2 確定V型濾池優化運行方案

V型濾池的運行于其他各種行業和機構的運行一樣，需要根據實際要求采取一些改善運行效率和效果的方案。根據V型濾池的特點，對其優化運行的概念可以這樣理解：在保證濾池出水的水質符合標準，并方便生產管理安全運行的前提下，盡可能把濾池運行的成本降到最低的一種方案。由此可見，V型濾池的優化運行是系統工程，因此在考慮優化運行時必須從多個方面綜合考慮，而不能只是從一個單一的方面片面地考慮，在生產的具體運行中，一般需要綜合考慮的方面如下：

第一，對于待濾水和濾后水的水質標準。根據水廠的工藝生產流程狀況和國家的水質標準合理確定，不能夠過低使水質達不到需要的干凈程度，也不能盲目追求不必要的至高程度，而造成成本的大幅度增長因小失大；第二，對于V型濾池反沖洗控制參數過濾時間以及堵塞值的設定。綜合考慮濾后水的水質、堵塞值和濾料再生等來確定過濾時間，因為過濾時間是V型濾池在常態下生產的主要控制參數，所以需要考慮的因素要多，而堵塞值是在非常態下的應急控制參數，可以根據經驗和相關標準直接確定；第三，對于V型濾池反沖洗步驟的設定。在V型濾池的反沖洗過程，首先要做的是關閉進水氣動閘板閥，并等到水位降至砂面以上5 厘米后，在打開反沖洗排水閥和進水閘板閥，這樣就開始了反沖洗過程，這樣的步驟避免了砂面以上待濾水被排放，達到降低運行成本的目的。

3.3 確定維修保養方案

V型濾池的維修保養的具體工作是三個方面的內容，即日常巡檢、定期維護保養和大修檢查，下面分別具體介紹：

V型濾池的日常巡檢具體事項有兩個，一是隨時在線監測濾后水濁度、過濾時間、水頭損失和濾池運行狀態；二是每隔2 小時對濾池過濾、控制柜的運行狀況和發沖洗設備進行檢查和記錄。

V型濾池的定期維護保養具體事項有七個方面，分別為（1）每周進行檢查壓縮空氣的清理過濾器；（2）每半年校核液壓計、調節閥角度轉換器和堵塞計的信號輸出值；（3）定期對鼓風機和空壓機的潤滑油進行更新；（4）每年檢測一次V型濾池的自控系統；（5）每年檢測一次濾池的配水均勻性；（6）每年對濾池的濾速、反沖洗強度等進行一次技術測定；（7）每年定期檢查V型濾池的混凝土構筑物。

V型濾池大修檢查的具體事項有四個，分別是濾頭更換、濾料補充、濾料置換和機械設備的大修理檢查。

總結

綜上所述，V型濾池的先進性在于采用了均指的濾料和先進的放沖洗技術，可以再短時間內提高產水量，實現提高供水水質，提高供水安全可靠性，降低成本的最終目標，即V型濾池的重要意義。對于V型濾池的發展前景，根據目前V型濾池的應用現狀可知，對V型濾池的研究工作一直沒有停止，也在研究過程中對V型濾池的運行和管理進行了改善，另外城市化進程不斷加快，對城市用水的要求也在增加，可見V型濾池的發展前景還是比較廣闊的。

[1] 陳宏景.V型濾池新工藝的應用[J].福建建設科技，2006.

[2] 鄭全興，周錦良，徐紅偉.對V型濾池的再認識[J].市政技術，2011.

[3] 張海斌，童勝.淺談V型濾池的工藝設計[J].工業安全與環保，2009.

[4] 蔡宙.V型濾池的研究與設計探討[J].科技信息，2010.

[5] 楊俊義.V型濾池的運行控制[A].廈門市科學技術協會第四屆青年學術年會論文集[C].

[6] 袁泉.V型濾池施工及運行中應注意的問題[J].給水排水，2007.

[7] 陳信領.V型濾池與運行過程自控[J].凈水技術，2000.

[8] 李展鋒.淺談V型濾池的使用和維護[J].城鎮供水，2008.