水厂反冲洗水回收系统的技术改造

肖利萍1，褚玉芬2，王闯3，张春会1，陈宏4，罗华元5
( 1.辽宁工程技术大学土建学院，辽宁阜新　123000；2.阜新市自来水公司， 辽宁阜新 123000；
3.阜 新市矿务局土建处，辽宁阜新 123000；4.大连市城市供水工程建设指挥部，辽宁大连 116021；
5.台州市路桥 自来水有限公司， 浙江台州 318050)

　　摘　要：针对闹德海水厂滤池反冲洗水回收系统存在的问题，提出了改集中反冲为分散反冲、改直接回收为沉淀处理后回收、改连续排泥为定量、定时阶梯式排泥的技术改造方案，实践证明该技术方案安全、可靠且能创造明显的经济效益，值得推广应用。
　　关键词：反冲洗水; 回收系统; 技术改造
　　中图分类号：X703.1
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)07-0077-03

　　阜新市闹德海水厂的设计供水量为10×10⁴m³/d，采用常规处理工艺，水厂自用水量为供水量的8%，其滤池反冲洗水回收系统改造前存在很多问题。

1 原反冲洗水回收系统

1.1 系统组成
　　该水厂滤池为普通快滤池，共分两组，每组6格，每格池子面积为48m²，反冲洗水回收系统主要包括反冲洗水回收水池、回收泵房、排泥井、排泥设备、管路和控制系统。其处理过程是将滤池反冲洗水在回收水池中自然沉淀后，上层较清的水由回收水泵送至稳压塔回收，下层沉淀的污泥经排泥设备排放掉。
1.2 存在问题
　　① 采用集中反冲洗方式，冲洗水由高位水池供给，在每天早晨8:30开始逐个反冲，每个池子反冲历时为6～8min，反冲洗周期为24h，在一个池子反冲时，其他池子仍向清水池送水。由于滤池反冲洗水连续集中进入回收水池，造成短时间内反冲洗水量太大 而来不及在回收水池中沉淀就被回收水泵送至稳压塔，以致反冲洗水与源水混合比例太大而增大了源水浊度，影响水处理的混凝、沉淀效果且使回收水量和水质极不稳定。
　　② 反冲洗水采用直接回收，由于回收水池调节容积小、短时间内反冲洗水量太大致使回收水池调节空间、成层沉淀区和压缩沉淀区遭到破坏并加大了混凝投药量及沉淀池和滤池的运行负荷，出厂水水质受到严重影响。
　　③ 回收水池的排泥设备在反冲洗时采用连续排泥，但由于排泥设备置于地面下5.7m处的阀门井中，且不适应潮湿环境，致使电动排泥阀无法正常排泥而造成回收水池中污泥大量沉积，占据大量沉淀区空间并造成大量反冲洗水流失，虽经设计、施工单位及水厂多次调整及修理，但都不能使系统正常运行。
　　上述问题几乎使整个回收水系统处于瘫痪状态。

2　 技术改造

2.1 改造方案
　　① 改滤池集中反冲为分散反冲。滤池在1d时间内分散反冲，这样同一时间内进入回收水池的反冲洗水量减小而使反冲洗水与原水混合比例适当，有助于水处理的混凝、沉淀效果，并保证回收水量，水质稳定，此外还可使回收水率大大提高。
　　② 改直接回收反冲洗水为沉淀处理后回收。由于滤池分散反冲，同一时间内的反冲洗水量减少可使反冲洗水在回收水池中有足够时间进行沉淀处理，水中浊度大幅度下降，从而大大减小混凝投药量及沉淀池和滤池的负荷且使出水水质大大提高。
　　③ 改连续排泥为定量、定时阶梯式排泥。将电动排泥阀(D9T71X-10)改为直动电磁排泥阀(ZCIP-200型)以使排泥设备适应5.7 m深的潮湿环境，污泥在沉泥区有一定的停留时间进行浓缩而大大降低了沉泥含水率和提高了回收水量，并保证污泥区不积泥、反冲洗水不流失。?
2.2 运行程序
　　公司利用两个半月的时间对系统的回收水池、滤池、管路、阀门、控制系统进行了改造，试运行后发现阀门动作不能100%正确，原因为该阀门设计介质为浆液，而实际通过的介质为含有颗粒的浆液，为此对该电磁阀进行了改造，改造后系统运行正常。具体运行程序参见表1、2。

表1 反冲洗水回收系统运行程序夏季 滤池 回收水系统 时间 工作内容 时间 工作内容 8:00～8:3 高位水池补水 7:00～8:30 开2台回收水泵 8:30～9:30 1#、2#、3#池反冲 9:30～10:00 沉淀 11:00～11:30 高位水池补水 10:00～11:30 开2台回收水泵 11:30～12:30 4#、5#、6#池反冲 12:30～13:00 沉淀 14:00～14:30 高位水池补水 13:00～14:30 开2台回收水泵 14:30～15:30 7#、8#、9#池反冲 15:30～16:00 沉淀 17:00～17:30 高位水池补水 16:00～17:30 开2台回收水泵 17:30～18:30 10#、11#、12#池反冲 18:30～6:30 沉淀 6:30～7:00 排泥

表2 反冲洗水回收系统运行程序(冬季) 滤池 回收水系统 时间 工作内容 时间 工作内容 9:00～9:30 高位水池补水 8:00～9:30 开2台回收水泵 9:30～10:30 1#、2#、3#池反冲(4#、5#、6#池反冲) 10:30～11:00 沉淀 12:00～12:30 高位水池补水 11:00～12:30 开2台回收水泵 12:30～13:30 7#、8#、9池反冲(10#、11#、12#池反冲) 13:30～7:30 沉淀 　 　 7:30～8:00 排泥

　　运行操作时间应注意：
　　① 滤池必须在规定时间内完成反冲任务，如遇水质变化可在规定时间内自行调节；
　　② 泵房须按回收水池的水位记录情况工作，但回收水池的水位不允许超过2.38m，如出现超水位情况应及时开1台泵以降水位至2.38m；
　　③ 按时记录开泵台数及时间；
　　④ 排泥时和排泥后应及时巡视排泥情况及阀门状态；
　　⑤ 在冬季水质较好(水中浊度、细菌总数较低)，所以反冲洗时间短，反冲洗水的水质较好，沉淀时间短，污泥量少。

3 运行效果及效益分析

3.1 运行效果
　　回收水系统技术改造前后运行效果分析见表3。

表3 回收水系统技术改造前后运行效果比较 项目 技术参数 改造前 改造后 滤池 反冲周期(h) 24 24～48 反冲机制 集中 分散 反冲方式 高位水池、泵联合反冲 高位水池反冲、泵辅助反冲 反冲用水量(m³/d) 3 000～4 000 3 000～4 000 回收水池 水池容积(m³) 　 　 有效容积(m³) ＜1 100 1 100 沉淀时间(h) ＞0.5 　 沉淀去除率(%) 5～10 60～70 出水浊度(NTU) 200～400 75～165 运行状态 溢流、淤积 无溢流、无淤积 回收泵房 回收方式 集中 分散 开泵台数 单台或两台 两台 开泵时间(h) 1.17～2 3.3～4.69 回收水量(m³/d) 568～1 000 2 700～3700 回收率(%) 20～25 90～92

　　从表3可以看出，改造后滤池的反冲洗周期延长、回收水池的有效容积增加、沉淀时间延长而使沉淀去除率和出水水质大大提高，回收水量和回收率也大大提高，整个系统运行状态良好 。?
3.2 经济效益分析
　　工程改造实施后，回收水量达到2700～3700m³/d，则比改造前多回收水量为73×10⁴m³/a,可创造效益达146万元/a(按制水成本为2.00元/m³计算)。
　　投资、效益分析：
　　① 改造系统基本投资
　　设备购置费为11万元，工程改造费为3万元，总投资为14万元。
　　② 运行费用
　　改造前后的折旧、维护费、药剂费基本不变，改造前动力费用为30 kW×1h×1台×365d×0.60元/kW·h=0.66万元，改造后动力费用为30kW×4h×2台×365d×0.60元/kW·h= 5.26万元，改造后增加效益为146万元。
　　③ 投资偿还期
?　　　　n=14.00／[146-(5.26-0.66)]=0.1a

4　 结论

　　对回收水系统进行的改滤池集中反冲为分散反冲、改直接回收为沉淀处理后回收、改连续排泥为定量、定时阶梯式排泥的技术改造，大大提高了回收水质和水量，且较改造前更具有科学性和可操作性，取得了很好的经济效益和社会效益，该技术值得向各水司推广应用。?

参考文献：

　　［1］柯水洲，袁辉洲.滤池反冲洗水回用的小试研究［J］.湖南大学学报,1999，26(1)：10-12.
　　［2］严煦世，范瑾初.给水工程［M］.北京：中国建筑工业出版社，1999.

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　　收稿日期：2002-01-09