重力式無閥過濾器故障解析

唐振

摘要：根據重力式無閥過濾器運行過程中產生的多種故障情況，結合生產實際情況，分析總結故障原因并提出了故障問題的解決方法。

關鍵詞：重力式無閥過濾器;反沖洗;濾料板結

引言

重力式無閥過濾器靠水力作用自動運行，它的過濾水頭低，能實現自動反洗得以節約水資源，故運行費用低、管理方便、運行自動化、不需要控制儀表，且能夠根據運行需要采取人工強制反洗，整套系統只需要做好設備基礎和接通進水管道即可投入運行，所以重力式無閥過濾器被廣泛用于工業水處理領域。

1.基本原理

水泵房來水由進水管送入進水箱，通過馬蹄形虹吸進水管道進入有溢流堰的水箱部分，溢流到進水下降管流入濾池，水經過濾層自上而下通過濾料，過濾后的清水從連通管上升注入濾池上部清水箱內。濾池運行中，濾層阻力逐漸增大，促使虹吸上升管內水位不斷升高，當水位達到虹吸輔助管管口時，水自該管中落下形成抽氣，帶走虹吸下降管中的空氣，當虹吸管中的真空度達到一定值時，便發生虹吸作用，使濾池的濾室形成負壓，此時上部清水箱內清水通過整個濾層形成了濾床的反沖洗。當清水箱內水位下降至虹吸破壞斗位置時，空氣進入虹吸下降管破壞虹吸，終止反沖洗，濾池恢復過濾。

2.無閥過濾器運行過程中的故障現象

2.1反沖洗困難，無閥過濾器經過長時間運行，虹吸輔助管出現跑水而長時間不能形成反沖洗現象，且不能進行自動反沖洗，運行人員開啟手動強制反洗也無法成功進行反洗。

2.2無閥過濾器出力大幅度降低，過濾后的出水量明顯下降，通過計算單位時間進入清水池的水量，發現無閥過濾器出力大約下降了50%左右。

2.3進水不平衡，無閥過濾器成組設置，雙列為一組，雙列共用一個分配水箱。在運行一組無閥過濾器的情況下，出現不平衡運行狀況，一列進水正常，而另一列進水較小，甚至不進水。

2.4連續反沖洗排水井跑水，運行過程中，排水井水封有連續氣泡出現，虹吸輔助管出口鼓泡冒氣。反沖洗不能正常停止，大量跑水，且從虹吸下降管跑出的水并不是帶泥的反沖洗水。

3.故障原因分析

3.1管道腐蝕穿孔漏氣，無閥過濾器的反沖洗依靠的是虹吸原理，必須保證虹吸管道內的真空度，防止大氣進入管道內破壞虹吸。無閥過濾器管道腐蝕老化出現穿孔漏氣現象，特別是位于清水箱內的虹吸破壞管，腐蝕情況尤其嚴重。正是因為虹吸管道的腐蝕泄露，大氣進入虹吸管道內，虹吸輔助管永遠不能將空氣抽取完畢，無法維持足夠的負壓，導致反沖洗形成不了。

3.2濾料板結，無閥過濾器采用的是石英砂和無煙煤雙層濾料，濾料形成大量的泥團，板結情況嚴重。由于系統反沖洗不正常，不能保證反洗次數，反洗強度也不足以保證將濾料上的淤泥全部沖凈，附著在濾料上的沙粒容易形成小泥球，最終將濾料形成板結。在濾料板結的同時，隨著泥球的成長不斷下降深入，在水流的作用下，泥球堆積在濾層底部的水帽周圍，受壓力的影響，底部的水帽縫隙被板結的濾料封堵。最終導致進水壓力增加，出水流量下降，系統出力大幅下降。

3.3配水裝置損壞，一組無閥過濾器的進水進入分配水箱后，分別通過馬蹄形虹吸管進入到各列的配水堰中。進水的分配主要依靠馬蹄形虹吸管實現，由于一列的虹吸管出現了破損開裂，形成不了虹吸，無法進水，導致了單列進水的情況出現，此時僅有一列在正常過濾運行。由于兩列無閥過濾器的清水箱通過聯絡管接通，從外部來看，兩列無閥過濾器的出水口均有出水，實際上是單列無閥過濾器在出力，從而使正常進水的一列無閥過濾器處于超負荷運行狀態，增加了反沖洗頻率。

3.4系統夾氣運行，當抽氣管和進水下降管上的水封變得太淺或沒有水封[1]，這樣就會造成大量的空氣跟隨進水進入濾室，進入濾室的空氣聚集在濾室上部形成氣囊，由于虹吸上升管內水柱的阻擋，濾室內的空氣無處排放，隨著時間的推移，氣壓增大，部分空氣突破水柱的壓力上逸到虹吸管頂部，最后隨著虹吸輔助管排入排水井中。同時由于濾室中氣囊的存在，反沖洗過程中清水箱液位難以下降，且大量進水被氣囊頂住，通過虹吸上升管后，直接從虹吸下降管排除，造成了反沖洗連續不斷，無法停止的情況。

4.解決問題的措施

4.1針對設備腐蝕的問題，及時更換修補受損管道及部件，保證系統管道的密封性，定期檢查無閥過濾器內部的管道腐蝕情況，按時進行防腐檢修工作。

4.2定期檢查濾料板結情況，發現濾料不能被反洗干凈，可對濾料進行人工清洗清理，并根據濾料運行周期情況，及時更換濾料。同時需要對水帽進行檢查清理，采用化學除垢的方法，將水帽放入3%濃度的稀鹽酸中進行浸泡，待液體渾濁無反應后，取出水帽進行清洗。通過化學除垢能夠很好的清理水帽間隙，恢復水帽過水能力。

4.3要防止系統夾氣運行，必須保證進水口水封的有效性。通過調整供水泵和無閥過濾器的運行方式，在需要低出水量，停運部分供水泵的同時，停運相應的無閥過濾器，確保供水滿足分配水箱的設計值，保證分配水箱中水封深度。

5.結語

通過對無閥過濾器的檢修和調整，很好的解決了運行中存在的問題，總結了大量的經驗教訓，尤其是要注意多設備協同運行時，相互間的聯系和作用。只要加強保養維護，結合正確的運行方式，就能發揮無閥過濾器簡單高效的最大優勢。

參考文獻：

[1]屈元珍.淺談重力式無閥濾池進水夾氣的危害與防范[J].中外建筑，2001（2）：100-101