在常规的水处理过程中,过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质,从而使水获得澄清的工艺过程。滤池通常置于沉淀池或澄清池之后。过滤的功效,不仅在于进一步降低水的浊度,而且水中有机物、细菌乃至病毒等都将随水的浊度的降低而被部分去除。至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊颗粒物的保护或依附时,在滤后消毒过程中也将容易被杀灭,这就为滤后消毒创造了良好条件。在饮用水的净化工艺中,有时沉淀池或澄清池可省略,但过滤是不可缺少的,它是保证饮用水卫生安全的重要措施。
滤池的形式种类有很多,其中使用历史较为悠久的是以石英砂作为滤料的普通快滤池。从不同的工艺角度出发,在此基础之上发展了多种其他形式的快滤池。其中V型滤池就是在20世纪70年代由法国德格雷蒙(Degremont)公司发展的一种重力式快滤池。因其两侧(或一侧也可)的进水槽设计成了V字型而得名。
水厂中滤池是过滤工艺中的重要构筑物,而滤池稳定运行的关键是滤层过滤能力的再生。若采用的反冲洗技术较好,使滤池的工作状态常处于较好条件,不仅可以节能、节水,还能使得水质提高,滤层的截污能力增大,工作周期延长,产水量提高。V型滤池过滤能力的再生,就是采用了成熟的气、水反冲洗兼表面扫洗这一反冲洗技术。V型滤池在气冲洗过程中,由于使用鼓风机将空气压入滤层,因而使得滤池的过滤性能从以下几方面得到改善,如表1.1示:
相信随着我们对水资源利用问题越来越重视,V型滤池的普及和运用也会越来越广泛
.1.2反冲洗技术的发展
在滤池的运行过程中,从进水中去除的杂质积聚在滤料表面和颗粒间的孔隙内,随着滤池的继续运转,贮集在滤床中的杂质会导致滤床的孔隙率降低,滤床所能截留的杂质量不断减少,当水头损失增加至水流按预定流量通过时所需的水头即大允许水头损失时,或是由悬浮物质的穿透后导致滤后水水质下降时,终将使滤池停运,此时,需对滤池进行反冲洗,以去除截留的杂质,恢复滤池的运行能力。
所谓“反冲洗”,就是为恢复滤池的正常工作所采用的反向水流冲洗滤层的操作过程,是让经过过滤后的清洁水反向(由下而上)高速通过过滤层,截留在滤料表面的悬浮杂质依靠高速水流的作用冲洗下来,被水流带出滤层。反冲洗的效果好坏会直接影响过滤行为,如果滤池冲洗的效果不佳,就会产生一系列的有害作用。
对于老式的慢滤池,绝大多数从水中去除的杂质会积聚在滤床表面,当过滤水的水质下降时,上层滤料用清洁的砂子替换,以恢复滤池的运行能力。早期的砂滤料快滤池清洁的方法是通过对砂颗粒进行轻轻的清洗}s},以便使得滤床表面上留下一层未受破坏的有机膜,在对砂滤料慢滤池的过滤工艺沿袭下来的认识和理解的基础上,认为进行有效过滤是需要这一薄膜的。在美国较早出现的砂滤料滤池中装设有环形搅动耙子,用来在清洗过程中搅动砂子,来帮助杂质与砂分离开来。但此类滤池反冲洗的强度仅有1.7 -3.4L/s m2。自然,滤床在这种低速弱强度的冲洗下得不到彻底的清洁,效果并不理想。