V型滤池运行方式调整解析

V型滤池运行方式调整荆门市供水总公司QC小组一、小组概况本QC小组成立于2007年10月10日，由5人组成，平均年龄38岁，小组成员均参与QC学问培训，考试成果优秀并取得结业证书。小组成员:序号姓名职务年龄文化QC小组职务1郭林舫总工程师48大学顾问2刘昕平工程师35大学组长3陈祖华工程师46专科副组长4程劲华工程师32大学成员5佐妮娜工程师29大学成员二、选题理由和目标(一)选题理由

荆门市供水总公司三水厂规模为10万m3/d,于1997年7月1日开工，1999年7月30日试运行。水源为漳河总干渠，净水工艺为过滤、消毒。其中过滤工艺接受的是具有国际先进水平的V型滤池，它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。该滤池出水水质能很好满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749－1985）的要求，但新国标（GB5749－2006）发布实施后，出厂水的浑浊度从≤3.0NTU提高到≤1.0NTU，保障供水水质的难度加大。如何在现有的生产工艺条件下改善水质，同时获得经济运行效果，成为了急需解决的问题。V型滤池实景V型滤池状况简介三水厂V型滤池共8格，单格有效过滤面积72m2，滤料为均质石英砂，有效粒径0.95～1.35mm，K60=1.21，滤层厚度0.8m；设计滤速7m/h，为恒水位恒速过滤方式，最大滤层水头差2.4m。原设计的滤池反冲洗时间为：运行48小时或水头损失≥2.0m，方式为气水混合反冲洗，其步骤为先单独气洗2min；再气水混合冲洗3min；然后单独水漂洗6min；整个反冲洗过程中均利用滤前水进行表面扫洗，气洗强度14L/(s.m2)，水洗强度6L/(s.m2)。(二)课题目标通过QC小组活动，分析影响出厂水浊度各因素，探究降低浊度的途径，将出厂水合格率提高到99％以上。三、基本做法为了保证小组活动的有效性，我们小组接受了PDCA循环工作法。按攻关型QC小组进行活动。1、P阶段：现状调查、分析缘由、找出主因、制定对策从10月7日起先至11月6日对三水厂的原水、滤前水、滤后水、吸水井水、出厂水实施了连续监测，在监测中我们共得到1080个数据。这些数据显示出以下几点：浊度最高值NTU最低值NTU平均值NTU原水2.910.571.10滤前水3.570.621.20滤后水1.670.490.80出厂水1.440.490.772.滤池的平均去浊率34.83%，远低于它所应达到的80%以上水平。且当滤后水浊度大于1.00NTU时，其去浊率只有24.19%。这意味着只要原水浊度大于1.30NTU时，三水厂出厂水浊度就会超标。3.滤池在正常工作状态下（48小时反冲洗），其去浊率为34.64%。10月17日至10月20日，滤池停止反冲洗后，滤后水浊度有所降低，去浊率达到36.49%。说明在确定时间范围内，反冲洗对解决浊度问题无贡献。因果分析据此我们得出，影响浊度的主要缘由是滤池的去浊率不高。制定对策针对主要缘由，在广泛收集有关资料、听取各方面看法的基础上，小组深化探讨探讨，制订了对策：1、滤池补砂；2、调整反冲洗方式、周期。2．D阶段：实施对策1、滤池加砂：滤料为均质石英砂，限制有效粒径0.95～1.35mm，加砂至滤层厚度达1.2m2、过滤周期及冲洗时间试验

1过滤周期的限制选取1＃、2＃滤池进行了相关试验，滤前水浊度稳定在1.0~1.8NTU，滤层成熟期后，过滤时间、出水浊度及滤层水头损失如表1：过滤时间/h1＃滤池出水

浊度/NTU1＃滤池滤层

损失/m2＃滤池出水

浊度/NTU2＃滤池滤层

损失/m60.600.240.600.19120.600.480.600.27180.600.740.600.45240.610.890.600.64300.611.010.600.91360.661.220.611.10380.681.450.621.20400.671.660.621.24420.681.820.621.30440.701.840.621.39460.711.990.661.46480.712.130.651.57500.712.200.651.67520.732.260.691.81540.762.290.701.86560.832.390.711.98当过滤时间达56h，水头损失接近2m时，对不同深度的滤料层进行了含泥量化验，结果如下：滤层深度和滤料层含泥量的关系

均质滤料孔隙率高，截污容纳量大，过滤周期长，出水水质稳定。为确保较好的出水水质，而且为防止周期过长在滤层形成泥球，我们确定以滤层损失为2.0m水头限制过滤周期。同时，为防止监测滤层水头损失的差压变送器故障，而造成滤池接着过滤发生“泄漏”现象使出水水质劣化，我们确定最大过滤周期为56h。因此，我们确定起先反冲洗自动化限制工艺条件如下，任何一个条件达到即进行反冲洗：(1)滤层水头损失2.0m(程序可调)。(2)超过滤池内限制最高水位延时30min(程序可调)。(3)累计连续运行56h。

2、冲洗时间的确定

冲洗效果的好坏是影响滤池运行的关键因素。冲洗主要是使沉积在滤料颗粒上的悬浮固体脱落并清除掉，使滤料保持清洁。冲洗效果以冲洗后滤料的含泥量及冲洗的匀整性来衡量。滤料含泥量在0～0.2%属于从优到佳的范围，在0.5%～2.5%属于尚可到差的范围，当大于5%时属于极差。用气洗、气水混合洗和水洗的依次进行冲洗的方式，接受不致引起砂层膨胀的反冲洗流速，同时利用空气搅动剪切滤层的作用。这种方式可保持砂层稳定，表面壳层可被空气完全裂开，不会形成泥球，在滤层内，由于气泡运动的变更造成滤料的猛烈搅动，使所附着的悬浮固体剥离脱落。我们通过不同的时间组合进行了多次反冲洗试验，结果详见表2：表2反冲洗试验结果

次

序反冲强度

/L/(s.m2)冲洗时间

/min滤料表面下15cm

含泥量/%表面扫洗

水浊度

/NTU气反冲洗后

排水浊度

/NTU水滤料流失

情况气气水气气水水反冲结束反冲洗前11452264.361145221452354.832145231452364.473145241462264.294146251462355.015146261462454.296146271652363.987165281662354.8681662从表2看出，既可达到满足的冲洗效果，又没有滤料的流失，而且节约反冲水量，结合我们的实际状况确定我厂V型滤池的气洗强度为14L/(s.m2)，水洗强度为6L/(s.m2)，单独气洗2min，气水混合4min，清水漂洗5min。由此，确定了该滤池反冲洗整个过程自动化限制程序的工艺参数，它包括4个阶段：

(1)关闭部分进水，接着过滤将滤池内水位降至排水槽堰顶，削减排水量。

(2)单独气洗2min，打碎表面泥壳层，将杂质从滤料颗粒上剥离脱落，同时表面扫洗，可扫除上浮的部分浮泥。

(3)进行气水混合冲洗4min，进一步剥离滤料上附着的固体悬浮物并刚好将部分脱落物冲出滤层，同时进行表面扫洗，加强冲洗水的横向流淌，刚好解除悬浮固体。

(4)单独进行清水漂洗5min，同时进行表面扫洗。3．C阶段：效果检查一、水质明显改善经过3个月的运行证明，所确定的该工艺参数合理，运行效果良好，滤池去浊率达到65%，协作完善的消毒工艺，出水水质稳定地满足新国标的要求，于2009年4月24日，再次反冲后对滤层的清洁度进行检验，尚未发觉滤料上有积泥增长的趋势。二、取得较高的经济效益（水量、电耗对比）改进前改进后节约量效益每次水量292292每次电量11.4512年冲洗次数14601251年水量426320365292