浮床过滤器应用简析
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摘要：浮床过滤器截污能力、运行流速较常规过滤器高，并且不易堵塞，便于冲洗，是一种优良的过滤器。本次主要对浮床过滤器的工作原理及特点、设计、安装、调试、运行等问题予以简析。
关键词：浮床过滤器、工作机理、安装、调试、运行
中图分类号： S776 文献标识码： A
一、工作机理及特点
浮床过滤器的壳体为上大下小的变径结构，这种变径结构为在设备的上部形成固定滤床提供了条件，同时也为滤料在体内冲洗提供了足够膨胀空间。
浮床过滤器利用高流速水流，将滤料托起，在设备的上部形成固定的滤床。利用分步成床，使滤床中的滤料粒径按上小下大排列。运行时进水从大粒径侧进入，实现了完全的深层过滤，即水中的悬浮固体分级被滤层截留，使整个滤层都具有截污能力。因此它的截污能力大大提高，一般在12kg/m3（滤料）左右。运行流速 40m/h。其截污能力、运行流速是常规过滤器的四倍左右。出水浊度 ＜1FTU。
浮床过滤器由于被截留的污物分散在整个滤层内，没有大量的污物集结，也不会产生污物膜，因而不会产生滤料与污物粘结成块的现象，便于冲洗。
二、应用范围
浮床过滤器可用于各工业部门的各种水去除悬浮固体的过滤系统，特别适用于大型循环冷却水系统的旁流过滤和以地表水为水源的大型工业部门用水、城市供水系统的去除悬浮固体处理。由于其截污能力强，允许短期进水浊度较高（50~60毫克/升），例如地表水在雨季的悬浮固体≤60毫克/升时，可省去前置澄清装置。
三、系统设计
浮床过滤器需设置成床泵。浮床过滤器的反洗利用其进水实施，成床水可用过滤后的清水，亦可利用过滤之前的原水。成床水可回收到原水箱（池），亦可设置成床水箱。反洗排水母管应设回收水阀和排泥阀。浮床过滤器失效时的阻力损失为0.25MPa左右，无后置设备时，进水压力应大于0.35MPa。
浮床过滤器运行周期一般按时间控制。
四、安装要点
由于运行出水和反洗排水共用一只出水管，在管路设计时，出水管应在排水管的上部引出，出水管上的阀门尽量靠近排水管，防止管接头处积污物影响出水水质。
管道设备安装完毕后，在装滤料之前应将管路冲洗干净。在冲洗管路之前应将中部布水管上的单头不锈钢水帽取下来，冲洗完成后再装上，防止冲洗时，管中的杂物卡在水帽内，影响运行。
五、调试前的准备
（一）冲洗滤料
先开启设备内四只球阀的顶压水阀（A1，DN25,在运行过滤中此阀一直呈开启状态），并确认四只球阀是严密的。利用中部漂洗阀（K9），冲洗上部滤料，调整其手动阀，使滤层膨胀高为200mm左右。当出水变清后，开启底部漂洗阀（K8），调整其手动阀，使滤层的总膨胀高为330mm左右（距上部白球50mm左右）。待出水变清后，冲洗完成。
（二）冲洗白球
滤料冲洗干净后，白球层中可能积存一些污物，需要冲洗白球。冲洗白球的操作方法为：开启排气阀（K7），再开启中部排水阀（K6），当器内水位降到滤料层上表面时，停止排水，关闭中部排水阀（K6）。然后开启反冲洗水阀（K10），从上部进水，当器内充满水时，关闭反冲洗水阀（K10），冲洗完成。
（三）冲洗完成
冲洗完成后如发现滤料层上表面有较多的其他杂物时，利用排污阀（A2），将其排出，其操作如下：首先开启中部漂洗阀（K9），然后慢开排污阀（A2），利用排污阀控制流量，从窥视孔观察滤料膨胀高度和污物，其进水量以不跑滤料为准。污物基本冲洗干净后，关闭所有阀门，冲洗完成。
六、运行调试
浮床过滤器程序控制表：
阀门名称
状态步骤 进
水
阀
K1 出
水
阀
K2 中
部
进
水
阀
K3 底
部
进
水
阀
K4 反
洗
排
水
阀
K5 中
部
排
水
阀
K6 排
气
阀
K7 底
部
漂
洗
阀
K8 中
部
漂
洗
阀
K9 反
冲
洗
水
阀
K10 排
污
阀
K11 排
水
回
收
阀
K12 成
床
泵
时间
（分钟） 备
注
成
床
运
行 漂洗 － － － － ∨ － － － ∨ － ∨ － － 3
中部成床 － － ∨ － ∨ － － － － － － ∨ ∨ 3
底部成床 － － － ∨ ∨ － － － － － － ∨ ∨ 5
正洗 ∨ － － － ∨ － － － － － － ∨ － 3
运行 ∨ ∨ － － － － － － － － － － －
失
效
反
洗 落床 － － － － ∨ － － － － － ∨ － － 4
漂
洗 上部滤料 － － － － ∨ － － － ∨ － ∨ － － 3
12分钟
上＋下部 － － － － ∨ － － ∨ ∨ － ∨ － － 6
上部滤料 － － － － ∨ － － － ∨ － ∨ － － 3
排水 － － － － ∨ ∨ ∨ － － － ∨ － － 1～2
冲洗白球 － － － － － － ∨ － － ∨ － － － 1 2分钟
漂洗 － － － － ∨ － － － ∨ － ∨ － － 1
备用 － － － － － － － － － － － － －
表中“∨”表示阀门开启状态，“－” 表示阀门关闭状态。
表中所列各步骤的时间，应在调试时再确认。
当成床水为过滤后的清水时，程序设置时可不设正洗步骤。
按上表的操作程序，进行成床调试。成床后，床层的位置应调整在底部小直径筒体与中部变径之间的焊缝的下端100mm左右，装填滤料的数量合理。运行后监督其出水水质，当出水浊度超出后置设备的要求时，即为失效，停止运行。运行两个周期后，可以此确定运行周期。
运行周期的控制，如运行流量变化不大，可选用运行时间控制，出水浊度超标报警。如运行流量变化较大，也可选用累计流量或出水浊度控制周期。用户根据不同情况自行选定。
表中“失效反洗”各步的时间可根据实际运行情况适当调整。
七、运行控制要点
浮床过滤器的操作程序按表顺序编制。程序控制中的“成床运行”步骤，要注意阀门的开启与关闭顺序，即：中部成床转入底部成床步骤时，应先开启底部成床进水阀（K4）后再关闭中部成床进水阀（K3）；当“底部成床”完成后，先开启进水阀（K1），再关闭底部成床进水阀（K4）；当由“正洗”转入“运行”步骤时，要先开启出水阀（K2），再关闭反洗排水阀（K5）。总之一旦成床后，不允许短时间断流。
浮床过滤器是利用水流托起的滤床进行过滤的。因此浮床过滤器不能断流也不能在低流量状态下运行，否则有掉床的可能。
八、运行中可能出现的问题及处理方法
（一）成床困难或成床厚度不足
成床困难主要是由于成床厚度不足或成床水流量不足造成的。滤料的装填数量一般距上多孔板440mm左右，如发现滤料不足时，应进行补充，滤料不足会引起成床困难。
成床水流量不足的原因可能有两种情况引起。一是中部和底部进水，水帽堵塞造成流量不足；二是成床系统产生故障。确定原因后要及时消除。
（二）运行阻力偏大
浮床过滤器运行阻力超出正常运行时的阻力，主要可能由于以下几种原因引起的：反洗操作不当，滤料分层不好；滤床上部细砂过多；进水浊度增大。
浮床过滤器在冲洗过程中，不允许较长时间从底部进水冲洗全部滤料，否则会造成滤料粒径混乱。如果一旦造成滤料混层，应在冲洗下层滤料时同时开启上部漂洗阀，进水漂洗15分钟。然后再按正常程序进行成床运行，运行几个周期后，滤料分层就会变好。
运行如发现上部细砂较多时，应利用上部多孔板的四只排污阀，将粒径＜0.4mm的细砂排出。排细砂操作时必须由两个人同时配合操作，防止滤料大量流失。如果进水含有≥0.3mm的较软杂物，会集结在滤料层和白球层之间，当含量较多时，也会造成阻力大，出水水质差，应及时利用上部多孔板处的四只排污阀将其排出。
要特别注意的是：与上部多孔板的四只排污阀相联的手动阀（A2），运行和反洗过程中不能开启，否则会造成严重的跑砂。当此手动阀（A2）关闭时，利用与进水管相联的DN25的压力水管，将四只排污阀的球心顶住，防止跑砂。压力水管上的DN25手动阀不要随意关闭，设备处于运行状态、成床状态或反洗操作，都应保证压力水管中压力的供给。否则，器内的白球和滤料有可能倒流回生水管中。
（三）运行跑砂
运行中如果出水带砂，可能有下述原因造成的，白球厚度小于5公分或上部水帽损坏。要及时补充白球和检查水帽是否损坏，如发现损坏现象要及时更换。
本文浅述了浮床过滤器工作机理及安装、调试、运行的部分事项，在不同的工况下，会有所差异，需根据实际情况调整，以上所述供参考。