纤维转盘滤池运行维护管理的研究

田庆玲，李墨洋，王 欢，张爱星

（天津创业环保集团股份有限公司，天津 300051）

纤维转盘滤池通过滤布拦截水中的杂质，降低水中悬浮物浓度，主要用于污水的深度处理与再生水回用，具有土建占地面积小、处理效果好、出水稳定等特点，可以连续运行，能承受较高的水力负荷及悬浮物固体负荷。纤维转盘滤池系统包括：过滤系统、反洗系统、电控系统、传动系统、水泵、阀球等。

在实际运行中，存在滤布堵塞导致溢流的情况，反冲洗频率过高，不但造成能源浪费，更降低运行效率，影响出水水质，本文结合某污水处理厂的实际运行情况，通过试验，研究如何运行和维护纤维转盘滤池［1］。

1 纤维转盘滤池工作原理及现有设备参数

1.1 工作原理

纤维转盘过滤器的运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥［2］。见图1。

图1 纤维转盘滤池

1.1.1 过滤

污水重力流进入滤池后透过滤盘进入中心管，污泥或被滤布拦截留在滤布表面或沉淀在滤池底部，进入中心管的滤后水依靠重力通过出水堰排出。过滤期间，滤盘处于静态，有利于污泥的池底沉积。污水中的绝大部分颗粒被滤布截留在滤池中，整个过程连续。

1.1.2 反冲洗

过滤过程中大部分污泥吸附于滤布外侧，逐渐形成污泥层，随着污泥的积聚，滤布过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高，当滤池中水位到达清洗设定值(反冲洗液位)时，即启动反冲洗阀和反冲洗泵进行反冲洗。排泥泵负压抽吸滤布表面，吸除滤布上积聚的污泥颗粒，滤盘内的水被同时抽吸，水自里向外冲洗滤布，排出清洗水，反冲洗过程为间歇［3］。

1.1.3 排泥

滤布转盘过滤器的滤盘下设有V形池底，有利于池底污泥的收集。在设定的时间段，启动排泥泵，通过池底排泥管将污泥回流至污水预处理构筑物，再进入厂区污水管道。

1.2 现有设备参数

一体化纤维转盘滤池3套，每套处理规模5×104t/d，见表1。

表1 转盘滤池主要设计参数

续表1

单套纤维转盘滤池深度为7 m，溢流液位为3.95 m；设12个反冲洗阀门和4台反冲洗泵，反冲洗泵流量为50 m3/h。滤池运行过程为自动化控制，设定液位正常的情况下，每240 min启动反冲洗一次，每720 min排泥一次；当液位达到3.8 m时自动启动反冲洗程序，当液位达到3.3 m时反冲洗停止。见图2。

图2 1#纤维转盘滤池自控

为测试纤维转盘滤池的运行状况，设定1#转盘滤池满负荷连续运行3 d，对运行效果进行跟踪。见表2。

表2 1#转盘滤池运行情况

由表2可以看出，以现有参数运行，滤池会产生溢流现象。虽然系统自动在液位达到3.8 m的情况下启动反冲洗程序；但仍不能快速解决液位持续上涨而导致的溢流问题，因此需要对参数进行调整以满足运行要求。

2 运行参数试验

2.1 试验方案

同样以1#纤维转盘滤池作为试验设备。根据纤维转盘滤池的运行情况，影响转盘滤池运行的参数主要包括：反冲洗开始液位、反冲洗停止液位、反冲洗间隔时间、排泥间隔时间。本次试验需要考虑各主要参数对转盘滤池性能的影响程度，优化运行参数，使其同时满足以下要求：滤池不发生溢流、出水悬浮物达标排放、反冲洗水量最低。

由于试验中涉及因素较多，为减少试验次数、获得最佳的运行参数，拟采用多指标正交试验来确定［4］。采用L9（34）正交表［5］，每次试验持续运行24 h，悬浮物含量采用在线仪表24 h监测数据的平均值，反洗水量通过反冲洗泵的额定流量与运行时间进行计算并记录溢流时长。

本试验确定4个变化因素，分别为反冲洗开始液位A、反冲洗停止液位B、反冲洗间隔时间C、排泥间隔时间D。评价指标：出水SS浓度越低越好、反冲洗水量越少越好、溢流时间以不发生溢流为好。见表3和表4。

表3 正交试验因素与水平

表4 正交试验

2.2 试验结果

正交试验结果见表5。

表5 正交试验结果

由表5可以看出：纤维转盘滤池在试验1、2、6、8组的参数下运行，会产生溢流现象；在试验3、4、5、7、9组的参数下运行未发生溢流现象且SS浓度均在5 mg/L以下。

对正交试验结果用极差分析法进行分析，然后综合平衡，确定出最优变化因素。见表6。

表6 影响因素评价

由表6可知：对出水SS影响最大的因素是反冲洗间隔时间，然后依次为反冲洗开始液位、排泥间隔时间、反冲洗停止液位；对反冲洗水量影响最大的因素是反冲洗间隔时间，然后依次为反冲洗开始液位、反冲洗停止液位、排泥间隔时间；对溢流时间影响最大的因素是反冲洗间隔时间，然后依次为反冲洗开始液位、反冲洗停止液位、排泥间隔时间。见表7。

表7 影响因素排序

反冲洗间隔时间对出水SS、反冲洗水量、溢流时间的影响都排在第一位，对出水悬浮物和溢流时间的而言C3最好，对反冲洗量而言C2最好，综合考虑选择C3；反冲洗开始液位对出水SS、反冲洗水量、溢流时间的影响都排在第二位，对反冲洗量和溢流时间而言A2最好，对悬浮物而言A3最好，综合考虑选择A2；同理，反冲洗停止液位和排泥间隔时间，选择B3和D3。

综上，最佳因素为A2、B3、C3、D3，即反冲洗起始液位3.65 m、反冲洗停止液位3.10 m、反冲洗间隔时间60 min、排泥间隔时间360 min。

2.3 调整前后效果对比

以1#纤维转盘滤池作为试验组，采用试验最优参数；2#纤维转盘滤池作为对照组，选用试验前运行参数。见表8。

表8 1#和2#滤池运行参数

两组滤池分别满负荷运行72 h，用SS、反冲洗量、是否溢流作为评价指标，结果见表9。

表9 调整前后的评价指标

由表9分析可知，运行参数优化后，均未出现溢流情况且反冲洗水量明显减少，出水SS全部达标排放［6］并明显降低。

3 结论

以目前的进水水质状况，该纤维转盘滤池的最佳的运行参数：反冲洗起始液位3.65 m、反冲洗停止液位3.10 m、反冲洗间隔时间60 min、排泥间隔时间360 min。以这种参数运行，出水水质相对稳定，不易发生溢流现象且反冲洗次数相对科学。□■