朱静，胡笑非，曹聚丰
抚顺市供水集团有限公司，辽宁 抚顺
摘 要：本文结合抚顺市东洲净水厂的实际运行情况，针对其个别滤池滤出水浊度偏高的现象，进行了一系列的研究，从而达到降低个别滤池滤出水浊度，提高平均出水质量的目的。本文从进水浊度特点、滤池本身构造、滤池运行操作等环节进行分析，通过对滤池不同时间点的滤出水浊度观测，根据新、老滤池技术参数测量的对比，分析其滤出水偏高的原因，最终总结出切实可行的运行方法。
关键词：滤池；过滤；滤出水；浊度
1 课题背景
东洲净水厂滤池建于1983年，于1984年投产使用，原水来自大伙房水库，全年平均浊度在1.2NTU左右，发生洪涝灾害时，历史最高浊度达到1000NTU以上，出厂水年平均浊度约为0.5左右，最高出厂水浊度为0.9NTU。滤池为普通快滤池，投产以来经过几次大修，但仍存在一些问题，个别滤池存在承托层板结、配水不均匀、跑砂漏砂、混层等现象，为解决个别滤池滤后水浊度偏高，减少总体出水浊度短板，提高总体出水质量，现根据实际生产情况对滤池的合理运行加以研究与探讨。
东洲水厂滤池为大阻力配水系统普通快滤池，每座滤池设计能力为5000吨/日，尺寸为5.35m×5.7m×3.5m,滤层为双滤料滤层，上层滤料为300mm厚的无烟煤滤料，粒径为0.8—1.8mm;下层滤料为400mm厚的石英砂滤料，粒径为1.2mm；承托层为500mm厚的卵石，级配分别为2—4、4—8、8—16、16—32mm分层铺设。底部配水系统采用“非”字型穿孔管。
根据原水水质特点、滤出水的水质特点及与出厂水水质检测情况进行对比，如表1所示，嗅味、色度、PH值肉眼可见物检测结果变化不大，氨氮、耗氧量、氯化物细菌总数、总大肠菌群原水检测指标均符合国家供水标准，因此不作为主控项目，所以本次研究仅对出水浊度进行探讨研究。
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2 影响滤池出水浊度的因素
影响滤池的出水浊度的因素为滤池进水处理不当、滤池构造本身的缺陷、滤池操作的不严格。
2.1 进水处理不当
原水浊度及预处理效果对滤池出水浊度的影响较大。经运行经验表明原水浊度为1.0NTU以内时，滤池平均出水浊度为0.3NTU；原水浊度为1.0—2.0NTU时，出厂水平均浊度为0.6NTU；原水浊度为2.0—3.0NTU时，出水浊度在0.9NTU左右浮动，为供水浊度国家标准的边界值，一般在原水浊度超过2.5NTU以上时，便会对原水进行预处理，适当投加聚合氯化铝。在预处理出水为2.0NTU之内时，滤池出水平均浊度可达到0.5NTU，处理效果明显好于原水直接过滤的工艺。经研究表明，经混凝、沉淀和过滤全过程的水厂滤出水，浊度明显低于直接过滤的滤出水。
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2.2 滤池本身的构造缺陷
东洲水厂的滤池为大阻力配水系统普通快滤池，过滤层为双层滤料，反冲洗方式为水冲洗。部分滤池的滤料存在混层、板结、配水不均匀的现象，滤料级配不均匀，滤速过快，滤层含泥量过高，反冲洗仅为水冲洗，冲洗效果不理想，滤池大修周期不合理等，以上因素都会影响滤池出水的浊度。
反冲洗方式为水冲，冲洗效果没有气水反冲洗好，冲洗后的滤料层含泥量也会相对较高，含泥量长期过高会破坏过滤层水力结构，导致滤料板结、配水不均等，形成影响过滤浊度的恶性循环。
2.3 滤池操作的不严格
滤池日常运行周期为24小时，反冲洗方式为水冲。在日常运行中存在反冲洗时长不够；反冲洗水泵使用不当,反冲水泵一用一备，存在两台水泵冲洗两台滤池的情况，导致反冲强度过大易产生跑砂漏砂；运行周期不合理，由于每个滤池的性能不同，滤后水出水浊度不同，应根据实际情况适当缩减个别低性能滤池的运行周期；原水来量小是，不及时调整滤池运行数量或滤池滤速，从而产生原水砸砂面的不规范现象。
3 滤池运行周期分析
3.1 滤池的运行周期及出水浊度
通过对滤池的滤后水观测，如图2可知，滤池在反冲洗后的30min内，处于出水浊度较高不稳定的阶段，这一阶段的时间段记为TR,TR时间段之后的出水浊度较低且平稳，滤池平稳运行一定时间后，会出现浊度急剧上升的一个时间点TB，TB称为泄漏点，对应的出水浊度称为泄漏浊度，TB出现的大致时间段为滤池运行后50h左右，对于在TR时间段之前与TB时间段之后的出水浊度均大于泄露浊度，一般泄露浊度均拟定为1NTU，不符合出厂水合格标准，应在滤池运行时严格控制，尽量避免TB出现或缩短TR值。目前滤池的运行周期为24h，已经避免了TB值的出现。
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通过对滤池滤后水总体观测的结果，滤池出水浊度曲线为图3所示，在滤池反冲洗后，30min内滤后水浊度较大，且不稳定，这是由于反冲洗后，滤池滤料层中会留存一部分较高浊度的反冲洗残留水，经过一段时间的运行与置换，30min后，滤后水浊度趋于稳定并且浊度较低，为滤池运行后的滤后水的理想值、有效值。
因此在滤池运行中，冲洗完毕后静置30min后再继续运行，这样滤层中的反冲洗水中的残留杂质可以得到滤料的吸附与截留，能改善TR时间内出水浊度异常的现象。
3.2 滤池出水浊度监测对比
滤池的运行周期取决于滤层出水浊度、水头损失、运行时间及滤速。根据东洲净水的实际运行情况，加强个别性能较差的滤池运行管理，现将两个滤池的滤出水浊度进行对比分析，如图4所示，将性能较差，存在混层、跑砂漏砂、配水不均、出水浊度偏高等现象的滤池称为老滤池，将性能较好、于2020年滤池滤料及配水系统进行大修的滤池称为新滤池。
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在滤池进行反冲洗1h后，进行滤出水观测，每两小时观测一次，滤池的运行周期为24h。其中老滤池在监测中，水头损失很小、增长慢，在第5h—7h和第19h由于原水来量减小，出现“砸砂”现象导致滤出水浊度升高。而新滤池前期水头损失增长相对较快，运行中期基本处于稳定值。
因此，在日常运行中应避免“砸砂”现象，做好原水流量监测，及时调节滤池合理运行数量，或关小清水门开启度，通过降低滤速来达到降低滤出水浊度的目的。
3.3滤池其他技术参数
对新滤池、老滤池的平均滤速、反冲洗强度、膨胀率、含泥量进行测量计算对比，如表2所示，可知老滤池的滤速较快，因此当原水量特别少时，更易产生“砸砂”现象；老滤池由于滤料层板结、配水不均等原因膨胀率较小，影响反冲洗的效果，从而导致含泥量也相对较高，滤出水浊度高。
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若想提高老滤池的滤出水质量，必须解决滤池的滤料问题，对滤池滤料进行换填或者改用其他材质的滤料也是可行的。如将双层无烟煤、石英砂滤料，换填为单层细砂滤料，由彭进湖、何孙胃等人在《细砂滤料的过滤性能及运行效果》的研究中，可知0.5—1.2mm级配的单层细砂滤料，过滤出水浊度更低，有利于将出水浊度控制在0.1NTU以下，同时，细砂对于高浊度的突发性水质问题应对能力更强。
4 结论
结合东洲净水滤池的运行实际情况，降低出水浊度、提升供水质量的方法可归结为：
① 严格把控进水质量关。在启用预处理环节时保证预处理出水在3NTU以下，减少滤池过滤负担。
② 结合滤池构造特点，合理掌握滤池大修周期，换填、补填、更新滤料，或者改用性能更好的滤料替代原有的双层滤料。改进反冲洗工艺，增加气冲反冲洗，提高反冲洗效果。
③ 做好滤池运行管理工作。严格把控反冲洗质量，保证冲洗时长；滤池反冲洗后静置30min后再运行；及时调节滤池运行数量及控制滤速。
参考文献：
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【3】彭进湖，何孙胃，陈丽珠，等.细砂滤料的过滤性能及运行效果[J].中国给排水，2021,37（1）：40-45
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