纖維轉盤濾池運行維護管理的研究

田慶玲，李墨洋，王 歡，張愛星

（天津創業環保集團股份有限公司，天津 300051）

纖維轉盤濾池通過濾布攔截水中的雜質，降低水中懸浮物濃度，主要用于污水的深度處理與再生水回用，具有土建占地面積小、處理效果好、出水穩定等特點，可以連續運行，能承受較高的水力負荷及懸浮物固體負荷。纖維轉盤濾池系統包括：過濾系統、反洗系統、電控系統、傳動系統、水泵、閥球等。

在實際運行中，存在濾布堵塞導致溢流的情況，反沖洗頻率過高，不但造成能源浪費，更降低運行效率，影響出水水質，本文結合某污水處理廠的實際運行情況，通過試驗，研究如何運行和維護纖維轉盤濾池［1］。

1 纖維轉盤濾池工作原理及現有設備參數

1.1 工作原理

纖維轉盤過濾器的運行狀態包括：過濾、反沖洗、排泥［2］。見圖1。

圖1 纖維轉盤濾池

1.1.1 過濾

污水重力流進入濾池后透過濾盤進入中心管，污泥或被濾布攔截留在濾布表面或沉淀在濾池底部，進入中心管的濾后水依靠重力通過出水堰排出。過濾期間，濾盤處于靜態，有利于污泥的池底沉積。污水中的絕大部分顆粒被濾布截留在濾池中，整個過程連續。

1.1.2 反沖洗

過濾過程中大部分污泥吸附于濾布外側，逐漸形成污泥層，隨著污泥的積聚，濾布過濾阻力增加，濾池水位逐漸升高，當濾池中水位到達清洗設定值(反沖洗液位)時，即啟動反沖洗閥和反沖洗泵進行反沖洗。排泥泵負壓抽吸濾布表面，吸除濾布上積聚的污泥顆粒，濾盤內的水被同時抽吸，水自里向外沖洗濾布，排出清洗水，反沖洗過程為間歇［3］。

1.1.3 排泥

濾布轉盤過濾器的濾盤下設有V形池底，有利于池底污泥的收集。在設定的時間段，啟動排泥泵，通過池底排泥管將污泥回流至污水預處理構筑物，再進入廠區污水管道。

1.2 現有設備參數

一體化纖維轉盤濾池3套，每套處理規模5×104t/d，見表1。

表1 轉盤濾池主要設計參數

續表1

單套纖維轉盤濾池深度為7 m，溢流液位為3.95 m；設12個反沖洗閥門和4臺反沖洗泵，反沖洗泵流量為50 m3/h。濾池運行過程為自動化控制，設定液位正常的情況下，每240 min啟動反沖洗一次，每720 min排泥一次；當液位達到3.8 m時自動啟動反沖洗程序，當液位達到3.3 m時反沖洗停止。見圖2。

圖2 1#纖維轉盤濾池自控

為測試纖維轉盤濾池的運行狀況，設定1#轉盤濾池滿負荷連續運行3 d，對運行效果進行跟蹤。見表2。

表2 1#轉盤濾池運行情況

由表2可以看出，以現有參數運行，濾池會產生溢流現象。雖然系統自動在液位達到3.8 m的情況下啟動反沖洗程序；但仍不能快速解決液位持續上漲而導致的溢流問題，因此需要對參數進行調整以滿足運行要求。

2 運行參數試驗

2.1 試驗方案

同樣以1#纖維轉盤濾池作為試驗設備。根據纖維轉盤濾池的運行情況，影響轉盤濾池運行的參數主要包括：反沖洗開始液位、反沖洗停止液位、反沖洗間隔時間、排泥間隔時間。本次試驗需要考慮各主要參數對轉盤濾池性能的影響程度，優化運行參數，使其同時滿足以下要求：濾池不發生溢流、出水懸浮物達標排放、反沖洗水量最低。

由于試驗中涉及因素較多，為減少試驗次數、獲得最佳的運行參數，擬采用多指標正交試驗來確定［4］。采用L9（34）正交表［5］，每次試驗持續運行24 h，懸浮物含量采用在線儀表24 h監測數據的平均值，反洗水量通過反沖洗泵的額定流量與運行時間進行計算并記錄溢流時長。

本試驗確定4個變化因素，分別為反沖洗開始液位A、反沖洗停止液位B、反沖洗間隔時間C、排泥間隔時間D。評價指標：出水SS濃度越低越好、反沖洗水量越少越好、溢流時間以不發生溢流為好。見表3和表4。

表3 正交試驗因素與水平

表4 正交試驗

2.2 試驗結果

正交試驗結果見表5。

表5 正交試驗結果

由表5可以看出：纖維轉盤濾池在試驗1、2、6、8組的參數下運行，會產生溢流現象；在試驗3、4、5、7、9組的參數下運行未發生溢流現象且SS濃度均在5 mg/L以下。

對正交試驗結果用極差分析法進行分析，然后綜合平衡，確定出最優變化因素。見表6。

表6 影響因素評價

由表6可知：對出水SS影響最大的因素是反沖洗間隔時間，然后依次為反沖洗開始液位、排泥間隔時間、反沖洗停止液位；對反沖洗水量影響最大的因素是反沖洗間隔時間，然后依次為反沖洗開始液位、反沖洗停止液位、排泥間隔時間；對溢流時間影響最大的因素是反沖洗間隔時間，然后依次為反沖洗開始液位、反沖洗停止液位、排泥間隔時間。見表7。

表7 影響因素排序

反沖洗間隔時間對出水SS、反沖洗水量、溢流時間的影響都排在第一位，對出水懸浮物和溢流時間的而言C3最好，對反沖洗量而言C2最好，綜合考慮選擇C3；反沖洗開始液位對出水SS、反沖洗水量、溢流時間的影響都排在第二位，對反沖洗量和溢流時間而言A2最好，對懸浮物而言A3最好，綜合考慮選擇A2；同理，反沖洗停止液位和排泥間隔時間，選擇B3和D3。

綜上，最佳因素為A2、B3、C3、D3，即反沖洗起始液位3.65 m、反沖洗停止液位3.10 m、反沖洗間隔時間60 min、排泥間隔時間360 min。

2.3 調整前后效果對比

以1#纖維轉盤濾池作為試驗組，采用試驗最優參數；2#纖維轉盤濾池作為對照組，選用試驗前運行參數。見表8。

表8 1#和2#濾池運行參數

兩組濾池分別滿負荷運行72 h，用SS、反沖洗量、是否溢流作為評價指標，結果見表9。

表9 調整前后的評價指標

由表9分析可知，運行參數優化后，均未出現溢流情況且反沖洗水量明顯減少，出水SS全部達標排放［6］并明顯降低。

3 結論

以目前的進水水質狀況，該纖維轉盤濾池的最佳的運行參數：反沖洗起始液位3.65 m、反沖洗停止液位3.10 m、反沖洗間隔時間60 min、排泥間隔時間360 min。以這種參數運行，出水水質相對穩定，不易發生溢流現象且反沖洗次數相對科學。□■