论普通快滤池板结原因及处理方法

2014-04-29庞祺平李海英

山东工业技术 2014年18期

关键词：石英砂滤料板结

庞祺平，李海英

（中核兰州铀浓缩有限公司，兰州 730065）

论普通快滤池板结原因及处理方法

庞祺平，李海英

（中核兰州铀浓缩有限公司，兰州 730065）

本文通过对普通快滤池滤料板结的板结原因进行深入研究，分析发现水质碱度、硬度高是导致滤料板结的主要原因，另外反洗强度不够等外部条件因素也会直接导致滤料形成板结。本文基于普通快滤池滤料板结原因提出酸洗、改变反洗方式等措施，预防普通快滤池滤料在使用中形成板结，使滤料在滤池运行过程中可以处于一种良好的过滤状态。

普通快滤池；滤料；板结；处理

1 前言

本企业现有400T普通快滤池一座，虑料层由300的石英砂和400的无烟煤组成，前置预处理采用水力澄清池、无阀滤池加高效纤维过滤器，将污水中绝大部分悬浮物及胶体除去，后配套3台φ2500细砂过滤器对水质进行精过滤处理，确保普通快滤池出水可以符合反渗透进水指标。但是本企业普通快滤池及细砂过滤器滤层中的砂层容易出现板结，导致普通快滤池出水水质开始逐渐恶化，若采用人工处理方式不仅工作量会相对较大，同时细砂过滤器风帽部位形成板结将会导致其被损坏，会对普通快滤池运行中的安全性、经济性以及稳定性产生极大影响。

2 普通快滤池滤料板结原因分析

本文通过对普通快滤池滤料及细砂过滤器滤料的板结砂层剖解发现，一般在风帽层周围及细砂过滤器罐体周围部位的板结情况较为严重，并且板结部位呈现出由下向上、由周围向中间加深的趋势，通过进一步分析发现产生板结的原因如下：

2.1 水质碱度及硬度过高

由于本企业生产过程中排水的水质碱度约为5～6mmol/L，水质硬度约为7～8mmol/L，所以排水水质在普通快滤池中的结垢倾向较大，再加上局部部位反洗效果较差，会使普通快滤池石英砂滤料表面积附不同程度的悬浮物，就会在该表面上形成一个结晶核心，随着普通快滤池及细砂过滤器运行时间的不断增加，会在滤料上形成逐渐向四周扩大的垢层，从而导致普通快滤池在使用中产生砂层板结现象。再者，细砂过滤器在反洗过程中受到反洗空气不均匀、砂层填装过高以及局部滤帽损坏等问题影响，砂粒与砂粒、砂粒与风在反洗过程中的碰撞几率较小，导致其反洗不彻底也是使砂层产生板结问题的主要原因。

2.2 反洗强度不够

本企业普通快滤池在反洗过程中会采用抽取清水库的水反冲的方式，反洗过程中为了确保石英砂滤层不会受到影响，所以会将反洗强度控制在较小范围内，反洗强度小会使石英砂之间相互碰撞的几率较少，从而使普通快滤池的整体反洗效果较差，难以将石英砂滤层上的污物彻底清洗干净。若滤层表面上的污物在一定周期内没有彻底清除，则包裹着悬浮物的砂粒会逐渐形成小泥球，当石英砂滤层在反洗结束重新级配过程中会使其向滤层填充深度内延伸。普通快滤池滤料层级配会对其整体过滤效果产生影响，砂层越厚则水质的过滤效果便会越高，而这也意味着石英砂滤层的阻力会明显增加，从而导致普通快滤池反洗强度也在不断降低。

3 普通快滤池板结的处理及预防方法

普通快滤池滤料在使用中一旦产生板结，对其进行人工处理的工作量相对较大，同时也无法充分发挥普通快滤池的经济效益及使用价值，针对滤料形成板结的原因本文提出以下处理及预防措施：

3.1 酸洗防止滤料结垢

本文充分考虑到普通快滤池滤料的耐酸性能能否满足酸洗要求，石英砂的主要成分以二氧化硅为主，所以采用盐酸对普通快滤池进行酸洗，可以确保盐酸不会与石英砂发生化学反应，同时普通快滤池其他部位的耐酸性能也相对较为优良，因此，采用酸洗方式对普通快滤池滤料进行处理是可行的。本文通过进一步研究发现，普通快滤池在运行半年左右便开始产生不同程度的板结倾向，若在其产生板结前采用酸洗方法对滤料进行预防处理，可以对普通快滤池滤料板结进行有效控制，所以提出应该每季采用较低浓度酸对普通快滤池进行酸洗。本文采用水处理阳离子交换器再生系统对普通快滤池酸洗进行加酸，在实际操作中将酸浓度控制在5％～7％，加酸后为了确保板结滤层与酸液充分进行化学反应，不仅要控制好浸泡时间在6h左右，每小时也要对酸液浓度进行监测，若其低于4％则要进行换液。酸洗过程中换液及酸洗完毕排放液均要排放到废液池中，并要用碱废液pH中和到6～9左右，普通快滤池酸洗结束后要采用清水对其进行冲洗，与正常反洗操作基本相同，但是必须将滤料pH冲洗至6以下才能使快滤池正常投入使用，避免其对污水处理系统的正常运行产生不良影响。

3.2 优化反洗方式

为了确保反洗效果可以满足普通快滤池运行要求，本文认为应该增添鼓风机对反洗工艺进行整体优化，并在原有基础上使其形成一套新的反洗工艺，通过提高反洗强度来对普通快滤池滤料板结进行控制，以便于普通快滤池的整体运行效能可以满足企业生产要求。通过加强反洗效果可以对普通快滤池滤料板结进行控制，所以要将反洗方式优化为水洗、鼓风擦洗、水洗+气洗再水洗的方式，并要求操作人员要对水洗+气洗过程进行控制，确保反洗过程中石英砂颗粒与悬浮物之间的充分摩擦，从而将粘附在滤料上的大部分悬浮物彻底除去，最后要将反洗膨胀高度控制在石英砂滤层的1/2以上。

4 效果对比

通过对普通快滤池滤料进行酸洗、优化反洗方式等措施后，普通快滤池在运行中滤料板结产生率明显降低，普通快滤池运行周期由半年左右延长至目前运行2a以上没有出现板结，同时经过检测可以发现普通快滤池出水的水质有了明显提升。本文认为若想提高普通快滤池的整体利用效率，在其运行阶段依旧要定期采用人工翻砂作业对其进行处理，可以根据改造后普通快滤池整体运行状态确定翻砂周期，普通快滤池翻砂作业结束后要及时对水质进行调整，并要适当增加普通快滤池的反洗次数，通过缩短普通快滤池的反洗周期来确保其反洗效果可以降低滤料板结，这对确保本企业整个污水处理系统运行中的稳定性、可靠性有着重要作用。