虹吸濾池全自控運行應用

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水處理技術:由于虹吸濾池具有基建投資少，出水水質穩(wěn)定，又可實現水力全自動運行，維修管理方便等特點，在20世紀80年代中期前建成的水廠較多采用此種池型。深圳市寶安自來水有限新安水廠一、二、三期工程分別于1983年、1985年、1988年建成投產，總設計供水能力為7萬噸/日，均采用虹吸濾池。由于虹吸濾池存在水力反沖洗浪費待濾水等問題，2000年6月至10月，水廠經過反復摸索和運行調試，成功地實現了虹吸濾池全自控運行。較好地解決了水廠虹吸濾池存在的主要問題，減輕了工人勞動強度，且系統(tǒng)運行穩(wěn)定，維護管理工作極少?，F將有關工程內容闡述如下。

1 虹吸濾池運行存在的主要問題
    
由于新安水廠虹吸濾池單池面積小（10.5m2），設計濾速低（6m/h），采用雙層陶土孔板磚配水系統(tǒng)，開孔比為1.023%，配水較均勻，單層石英砂厚800mm，粗砂+礫石支承層厚250mm，沖洗水頭1.07m，基本滿足要求。但還存在如下問題：
    
（1）反沖洗時進水虹吸不能破壞，浪費部分待濾水。
    
（2）不能確保按原有設計意圖，一次最多沖洗二格濾池，經常性多格濾池同時到達期終水頭損失，同時沖洗。如不人為放空，阻止其反沖洗，沖洗水頭不夠，造成濾砂沖洗不干凈而板結或產生泥球，減少過濾周期及濾砂使用壽命。
    
（3）由于清水池設計調節(jié)容積為8.57%，超負荷運行時僅6%左右。多格濾池沖洗，清水池進水少，造成清水池水位迅速下降，送水泵房不得不部分停機，使供水管網服務壓力波動較大。
    
（4）員工勞動強度大，且需要較強的責任心。實際上晚班、早班難以做到，以致于一般情況下，濾砂使用周期僅二年左右。

2 虹吸濾池水力反沖洗系統(tǒng)改造方案設想
    
（1）由電磁閥代替各格濾池上原有手動操作閥，即進水虹吸破壞閥，排水虹吸破壞閥，高壓水強制反沖洗閥。
    
（2）由PLC輸出信號控制各格濾池電磁閥動作。
    
（3）各濾池期終水位由水位計信號傳送至PLC。

3 系統(tǒng)控制原理
    
系統(tǒng)由PLC可編程控制器自動控制，只要各濾池水位超過水位計所設定的水位時，水位計開始閉合。閉合信號傳到PLC，通過程序計算，PLC輸出1個開啟信號至進水虹吸管上常閉式電磁閥，常閥點開啟，虹吸破壞，濾池停止進水。延時3min，待濾池內水位下降1m左右時，PLC輸出兩個信號，一個為關閉信號至排水虹吸管上常開式電磁閥，使常開點閉合，逐漸形成排水虹吸；另一個為開啟信號至高壓水常閉式電磁閥，使常閉點開啟，高壓水幫助排水虹吸盡快形成。同時，PLC經程序運算，斷開其它已到期終水位的濾池沖洗，保持等候狀態(tài)，以確保每組每次只沖洗1格濾池。當排水虹吸形成后，PLC送一個延時信號至高壓水電磁閥，使常閉點關閉，高壓水停止進水。高壓水延長時間由人工根據排水虹吸形成所需時間設定，目前設定為50S。排水虹吸形成后，濾池反沖洗開始，沖洗歷時由人工根據反沖洗出水濁度控制值設定，目前設定為400S左右。反沖洗結束后，PLC輸出兩個信號，一個為開啟信號至排水虹吸上常開式電磁閥，使常開點開啟，排水虹吸破壞，反沖洗停止；另一個為關閉信號至進水虹吸上常閉式電磁閥，使常閉點閉合，濾池開始進水，恢復過濾狀態(tài)直至下一個沖洗過程。如此反復循環(huán)控制各個濾池工作。程序設計流程見圖1。