V型濾池運(yùn)行方式調(diào)整解析

V型濾池運(yùn)行方式調(diào)整荊門市供水總公司QC小組一、小組概況本QC小組成立于2007年10月10日，由5人組成，平均年齡38歲，小組成員均參與QC學(xué)問培訓(xùn)，考試成果優(yōu)秀并取得結(jié)業(yè)證書。小組成員:序號(hào)姓名職務(wù)年齡文化QC小組職務(wù)1郭林舫總工程師48大學(xué)顧問2劉昕平工程師35大學(xué)組長3陳祖華工程師46?？聘苯M長4程勁華工程師32大學(xué)成員5佐妮娜工程師29大學(xué)成員二、選題理由和目標(biāo)(一)選題理由

荊門市供水總公司三水廠規(guī)模為10萬m3/d,于1997年7月1日開工，1999年7月30日試運(yùn)行。水源為漳河總干渠，凈水工藝為過濾、消毒。其中過濾工藝接受的是具有國際先進(jìn)水平的V型濾池，它具有出水水質(zhì)好、濾速高、運(yùn)行周期長、反沖洗效果好、節(jié)能和便于自動(dòng)化管理等特點(diǎn)。該濾池出水水質(zhì)能很好滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749－1985）的要求，但新國標(biāo)（GB5749－2006）發(fā)布實(shí)施后，出廠水的渾濁度從≤3.0NTU提高到≤1.0NTU，保障供水水質(zhì)的難度加大。如何在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件下改善水質(zhì)，同時(shí)獲得經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果，成為了急需解決的問題。V型濾池實(shí)景V型濾池狀況簡介三水廠V型濾池共8格，單格有效過濾面積72m2，濾料為均質(zhì)石英砂，有效粒徑0.95～1.35mm，K60=1.21，濾層厚度0.8m；設(shè)計(jì)濾速7m/h，為恒水位恒速過濾方式，最大濾層水頭差2.4m。原設(shè)計(jì)的濾池反沖洗時(shí)間為：運(yùn)行48小時(shí)或水頭損失≥2.0m，方式為氣水混合反沖洗，其步驟為先單獨(dú)氣洗2min；再氣水混合沖洗3min；然后單獨(dú)水漂洗6min；整個(gè)反沖洗過程中均利用濾前水進(jìn)行表面掃洗，氣洗強(qiáng)度14L/(s.m2)，水洗強(qiáng)度6L/(s.m2)。(二)課題目標(biāo)通過QC小組活動(dòng)，分析影響出廠水濁度各因素，探究降低濁度的途徑，將出廠水合格率提高到99％以上。三、基本做法為了保證小組活動(dòng)的有效性，我們小組接受了PDCA循環(huán)工作法。按攻關(guān)型QC小組進(jìn)行活動(dòng)。1、P階段：現(xiàn)狀調(diào)查、分析緣由、找出主因、制定對策從10月7日起先至11月6日對三水廠的原水、濾前水、濾后水、吸水井水、出廠水實(shí)施了連續(xù)監(jiān)測，在監(jiān)測中我們共得到1080個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)顯示出以下幾點(diǎn)：濁度最高值NTU最低值NTU平均值NTU原水2.910.571.10濾前水3.570.621.20濾后水1.670.490.80出廠水1.440.490.772.濾池的平均去濁率34.83%，遠(yuǎn)低于它所應(yīng)達(dá)到的80%以上水平。且當(dāng)濾后水濁度大于1.00NTU時(shí)，其去濁率只有24.19%。這意味著只要原水濁度大于1.30NTU時(shí)，三水廠出廠水濁度就會(huì)超標(biāo)。3.濾池在正常工作狀態(tài)下（48小時(shí)反沖洗），其去濁率為34.64%。10月17日至10月20日，濾池停止反沖洗后，濾后水濁度有所降低，去濁率達(dá)到36.49%。說明在確定時(shí)間范圍內(nèi)，反沖洗對解決濁度問題無貢獻(xiàn)。因果分析據(jù)此我們得出，影響濁度的主要緣由是濾池的去濁率不高。制定對策針對主要緣由，在廣泛收集有關(guān)資料、聽取各方面看法的基礎(chǔ)上，小組深化探討探討，制訂了對策：1、濾池補(bǔ)砂；2、調(diào)整反沖洗方式、周期。2．D階段：實(shí)施對策1、濾池加砂：濾料為均質(zhì)石英砂，限制有效粒徑0.95～1.35mm，加砂至濾層厚度達(dá)1.2m2、過濾周期及沖洗時(shí)間試驗(yàn)

1過濾周期的限制選取1＃、2＃濾池進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，濾前水濁度穩(wěn)定在1.0~1.8NTU，濾層成熟期后，過濾時(shí)間、出水濁度及濾層水頭損失如表1：過濾時(shí)間/h1＃濾池出水

濁度/NTU1＃濾池濾層

損失/m2＃濾池出水

濁度/NTU2＃濾池濾層

損失/m60.600.240.600.19120.600.480.600.27180.600.740.600.45240.610.890.600.64300.611.010.600.91360.661.220.611.10380.681.450.621.20400.671.660.621.24420.681.820.621.30440.701.840.621.39460.711.990.661.46480.712.130.651.57500.712.200.651.67520.732.260.691.81540.762.290.701.86560.832.390.711.98當(dāng)過濾時(shí)間達(dá)56h，水頭損失接近2m時(shí)，對不同深度的濾料層進(jìn)行了含泥量化驗(yàn)，結(jié)果如下：濾層深度和濾料層含泥量的關(guān)系

均質(zhì)濾料孔隙率高，截污容納量大，過濾周期長，出水水質(zhì)穩(wěn)定。為確保較好的出水水質(zhì)，而且為防止周期過長在濾層形成泥球，我們確定以濾層損失為2.0m水頭限制過濾周期。同時(shí)，為防止監(jiān)測濾層水頭損失的差壓變送器故障，而造成濾池接著過濾發(fā)生“泄漏”現(xiàn)象使出水水質(zhì)劣化，我們確定最大過濾周期為56h。因此，我們確定起先反沖洗自動(dòng)化限制工藝條件如下，任何一個(gè)條件達(dá)到即進(jìn)行反沖洗：(1)濾層水頭損失2.0m(程序可調(diào))。(2)超過濾池內(nèi)限制最高水位延時(shí)30min(程序可調(diào))。(3)累計(jì)連續(xù)運(yùn)行56h。

2、沖洗時(shí)間的確定

沖洗效果的好壞是影響濾池運(yùn)行的關(guān)鍵因素。沖洗主要是使沉積在濾料顆粒上的懸浮固體脫落并清除掉，使濾料保持清潔。沖洗效果以沖洗后濾料的含泥量及沖洗的勻整性來衡量。濾料含泥量在0～0.2%屬于從優(yōu)到佳的范圍，在0.5%～2.5%屬于尚可到差的范圍，當(dāng)大于5%時(shí)屬于極差。用氣洗、氣水混合洗和水洗的依次進(jìn)行沖洗的方式，接受不致引起砂層膨脹的反沖洗流速，同時(shí)利用空氣攪動(dòng)剪切濾層的作用。這種方式可保持砂層穩(wěn)定，表面殼層可被空氣完全裂開，不會(huì)形成泥球，在濾層內(nèi)，由于氣泡運(yùn)動(dòng)的變更造成濾料的猛烈攪動(dòng)，使所附著的懸浮固體剝離脫落。我們通過不同的時(shí)間組合進(jìn)行了多次反沖洗試驗(yàn)，結(jié)果詳見表2：表2反沖洗試驗(yàn)結(jié)果

次

序反沖強(qiáng)度

/L/(s.m2)沖洗時(shí)間

/min濾料表面下15cm

含泥量/%表面掃洗

水濁度

/NTU氣反沖洗后

排水濁度

/NTU水濾料流失

情況氣氣水氣氣水水反沖結(jié)束反沖洗前11452264.361145221452354.832145231452364.473145241462264.294146251462355.015146261462454.296146271652363.987165281662354.8681662從表2看出，既可達(dá)到滿足的沖洗效果，又沒有濾料的流失，而且節(jié)約反沖水量，結(jié)合我們的實(shí)際狀況確定我廠V型濾池的氣洗強(qiáng)度為14L/(s.m2)，水洗強(qiáng)度為6L/(s.m2)，單獨(dú)氣洗2min，氣水混合4min，清水漂洗5min。由此，確定了該濾池反沖洗整個(gè)過程自動(dòng)化限制程序的工藝參數(shù)，它包括4個(gè)階段：

(1)關(guān)閉部分進(jìn)水，接著過濾將濾池內(nèi)水位降至排水槽堰頂，削減排水量。

(2)單獨(dú)氣洗2min，打碎表面泥殼層，將雜質(zhì)從濾料顆粒上剝離脫落，同時(shí)表面掃洗，可掃除上浮的部分浮泥。

(3)進(jìn)行氣水混合沖洗4min，進(jìn)一步剝離濾料上附著的固體懸浮物并剛好將部分脫落物沖出濾層，同時(shí)進(jìn)行表面掃洗，加強(qiáng)沖洗水的橫向流淌，剛好解除懸浮固體。

(4)單獨(dú)進(jìn)行清水漂洗5min，同時(shí)進(jìn)行表面掃洗。3．C階段：效果檢查一、水質(zhì)明顯改善經(jīng)過3個(gè)月的運(yùn)行證明，所確定的該工藝參數(shù)合理，運(yùn)行效果良好，濾池去濁率達(dá)到65%，協(xié)作完善的消毒工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定地滿足新國標(biāo)的要求，于2009年4月24日，再次反沖后對濾層的清潔度進(jìn)行檢驗(yàn)，尚未發(fā)覺濾料上有積泥增長的趨勢。二、取得較高的經(jīng)濟(jì)效益（水量、電耗對比）改進(jìn)前改進(jìn)后節(jié)約量效益每次水量292292每次電量11.4512年沖洗次數(shù)14601251年水量426320365292