王世宗
(中國石化武漢石油化工廠 供水車間，湖北 武漢 430082)

　　摘要：過濾面積為4.5m× 4.5m的虹吸濾池，原設計處理水量為200t/h。采用纖維束狀濾料代替單層石英砂濾料進行改造，并增加多孔板配水系統和空氣反沖洗，使得單間濾池的處理水量達到400t/h，反洗水量由138.2t降為87.5t，反洗時間由11min降為7min。
　　關鍵詞：纖維束狀濾料；虹吸濾池；改造；效果
　　中圖分類號：TU991.24　　　 文獻標識碼：B　　 　 文章編號：1009-2455(2004)03-0076-02

　　武漢石化供水車間原有一座設計處理量為2000t／h的虹吸濾池，濾料為石英砂，配水系統采用陶瓷濾磚，共10間，每間處理量為200t／h，單間過濾面積為4.5 m× 4.5 m，運行中存在反沖洗水頭小、沖洗不徹底、濾料易板結、濾孔易被石英砂堵塞等問題。
　　2003年4月，車間對其中的1#虹吸濾池進行了改造，采用聚丙烯纖維束狀濾料代替石英砂濾料，并對配水系統和反沖洗系統進行了相應的改造，增加了空氣反沖助洗，經過幾個月的使用，效果顯著。

1 纖維束狀濾料的性能

　　由于該虹吸濾池的濾后水一部分用于生活水，因此，聚丙烯纖維束狀濾料(PP濾元)必須滿足《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全評價標準》(GB／T 17219-1998)，經中國預防醫學科學院的檢測，本工程采用的聚丙烯纖維束狀濾料完全符合上述標準。

2 改造的工藝技術要求

　　①單間濾池的過濾水量，由原設計的200t／h增加到400t／h。
　　②在現有濾前濁度為3～5 NTU的情況下，出水濁度≤1 NTU。
　　③過濾周期不小于24h。

3 改造的主要內容

　　此次改造包含以下幾方面的內容，改造結構示意見圖1。

　　①采用PP纖維束狀濾料，代替石英砂濾料，每束纖維濾料的長度為1.5m。
　　②底層增加不銹鋼固定多孔板，用于固定纖維束狀濾料的下端，也用于配水，使進水更加均勻分布于整個濾池。同時，對原堵塞的陶瓷磚進行清理。
　　③固定多孔板之下設DN 300mm的布氣干管和DN80mm的穿孔支管，用于氣水沖洗時的布氣。
　　④纖維束狀濾料之上安裝活動多孔板，其上安裝吊環用于懸掛濾料。
　　⑤拆除原池內鋼筋混凝土集水槽，重新制作二條鋼集水槽，適當調整安裝高度，增加反沖洗水頭，并使出水均勻。
　　⑥增加一條與原來相同規格的進水虹吸管，斷面尺寸為400mm × 300mm，以滿足進水量的要求。
　　⑦由于增加空氣反沖洗且耗風量較大，因此增加1臺羅茨風機，型號為L 73 WD，配套功率為90kW，保證反沖洗時的用風要求。

4 工作原理

　　過濾時，沉淀池出水由進水虹吸管流入濾池，由于活動多孔板的自重和孔板上層水的重力作用，使活動多孔板下移至一定區域，纖維束狀濾料得以壓實，由于纖維束狀濾料有很高的比表面積和表面自由能，因而大大增加了濾料與水中雜質顆粒的接觸機會及其吸附能力。在此情況下，水質得以凈化，濾后水經固定多孔板流入出水區，再由出水管流出。
　　反沖洗時，反沖洗水由反沖洗進水管，經陶瓷濾磚、固定多孔板進入濾池，同時，壓縮空氣經進氣管、布氣支管進入濾池，在進水的推力和壓縮空氣的共同作用下，活動多孔板上移，直至將纖維束狀濾料拉直，在氣水的作用下；濾料被沖洗干凈。

5 使用效果

5.1 去濁
　　原1#虹吸濾池的設計過濾水量為200t／h，此次按過濾水量400t／h進行改造，實際運行中當過濾水量Q=400t/h時，在過濾周期內，出水濁度隨時間的變化關系見圖2。

　　由此可以看出：①纖維束狀濾料具有很高的過濾效率，濾速達到20m/h。②在Q=400t／h，運行周期t≤24h時，濾池出水濁度<1 NTU，達到了改造工藝技術要求。
5.2 反沖洗耗時
　　 改造前后反沖洗出水濁度(NTU)隨時間(min)的變化關系見表1。

表1 反沖洗出水濁度隨時間的變化

反洗歷時/min

濁度/NTU 改造前 改造后 1 236.1 389.6 2 98 105 3 40.9 29 4 10 9.2 5 9.4 7.1 6 8.5 5.6 7 7.8 3.7 8 7.1 3.2 9 6.2 　 10 5.0 　 11 3.9 　

　　從表1中可以看出，改造前僅用水反沖洗時，耗時約為11 min，改造后氣水同時反沖洗時耗時僅用7 min，其中風助洗時間約為3 min，耗時為原來的64％。
5.3 制水率
　　通過對流入調節池反沖洗水量的計算，改造前用水量為138.2t，改造后，反沖洗用水量為87.5t，節約用水36.7％。制水率對照情況見表2。

表2 改造前后制水率對照

濾池 周期制水量/t 反洗水量/t 制水率% 原石英砂濾池 4800 138.2 97.2 纖維束狀濾池 9600 87.5 99.1

6 結論

　　①以束狀纖維為濾料的虹吸濾池具有過濾效率高、濾速快、截污量大、制水率高的特點。
　　②在虹吸濾池的改造中采用纖維束狀濾料代替石英砂濾料，不僅可以提高過濾水量、保證出水水質，而且，可以節約反沖洗用水。

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作者簡介：王世宗(1969-)，男，湖北廣水人，工程師，學士，1992年畢業于江蘇工業學院化工機械系，電話(027)86515662- 65501，wangshizong98@sohu.com。