虹吸濾池全自控運(yùn)行應(yīng)用

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水處理技術(shù):由于虹吸濾池具有基建投資少，出水水質(zhì)穩(wěn)定，又可實(shí)現(xiàn)水力全自動(dòng)運(yùn)行，維修管理方便等特點(diǎn)，在20世紀(jì)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(chǎn)，總設(shè)計(jì)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(fèi)待濾水等問題，2000年6月至10月，水廠經(jīng)過反復(fù)摸索和運(yùn)行調(diào)試，成功地實(shí)現(xiàn)了虹吸濾池全自控運(yùn)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(dòng)強(qiáng)度，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)管理工作極少?，F(xiàn)將有關(guān)工程內(nèi)容闡述如下。

1 虹吸濾池運(yùn)行存在的主要問題
    
由于新安水廠虹吸濾池單池面積?。?0.5m2），設(shè)計(jì)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(shí)進(jìn)水虹吸不能破壞，浪費(fèi)部分待濾水。
    
（2）不能確保按原有設(shè)計(jì)意圖，一次最多沖洗二格濾池，經(jīng)常性多格濾池同時(shí)到達(dá)期終水頭損失，同時(shí)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(jié)或產(chǎn)生泥球，減少過濾周期及濾砂使用壽命。
    
（3）由于清水池設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)容積為8.57%，超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)僅6%左右。多格濾池沖洗，清水池進(jìn)水少，造成清水池水位迅速下降，送水泵房不得不部分停機(jī)，使供水管網(wǎng)服務(wù)壓力波動(dòng)較大。
    
（4）員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，且需要較強(qiáng)的責(zé)任心。實(shí)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(shè)想
    
（1）由電磁閥代替各格濾池上原有手動(dòng)操作閥，即進(jìn)水虹吸破壞閥，排水虹吸破壞閥，高壓水強(qiáng)制反沖洗閥。
    
（2）由PLC輸出信號(hào)控制各格濾池電磁閥動(dòng)作。
    
（3）各濾池期終水位由水位計(jì)信號(hào)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(dòng)控制，只要各濾池水位超過水位計(jì)所設(shè)定的水位時(shí)，水位計(jì)開始閉合。閉合信號(hào)傳到PLC，通過程序計(jì)算，PLC輸出1個(gè)開啟信號(hào)至進(jìn)水虹吸管上常閉式電磁閥，常閥點(diǎn)開啟，虹吸破壞，濾池停止進(jìn)水。延時(shí)3min，待濾池內(nèi)水位下降1m左右時(shí)，PLC輸出兩個(gè)信號(hào)，一個(gè)為關(guān)閉信號(hào)至排水虹吸管上常開式電磁閥，使常開點(diǎn)閉合，逐漸形成排水虹吸；另一個(gè)為開啟信號(hào)至高壓水常閉式電磁閥，使常閉點(diǎn)開啟，高壓水幫助排水虹吸盡快形成。同時(shí)，PLC經(jīng)程序運(yùn)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(dāng)排水虹吸形成后，PLC送一個(gè)延時(shí)信號(hào)至高壓水電磁閥，使常閉點(diǎn)關(guān)閉，高壓水停止進(jìn)水。高壓水延長時(shí)間由人工根據(jù)排水虹吸形成所需時(shí)間設(shè)定，目前設(shè)定為50S。排水虹吸形成后，濾池反沖洗開始，沖洗歷時(shí)由人工根據(jù)反沖洗出水濁度控制值設(shè)定，目前設(shè)定為400S左右。反沖洗結(jié)束后，PLC輸出兩個(gè)信號(hào)，一個(gè)為開啟信號(hào)至排水虹吸上常開式電磁閥，使常開點(diǎn)開啟，排水虹吸破壞，反沖洗停止；另一個(gè)為關(guān)閉信號(hào)至進(jìn)水虹吸上常閉式電磁閥，使常閉點(diǎn)閉合，濾池開始進(jìn)水，恢復(fù)過濾狀態(tài)直至下一個(gè)沖洗過程。如此反復(fù)循環(huán)控制各個(gè)濾池工作。程序設(shè)計(jì)流程見圖1。