水廠中濾池是過濾工藝中的重要構筑物，而濾池穩(wěn)定運行的關鍵是濾層過濾能力的再生。若采用的反沖洗技術較好，使濾池的工作狀態(tài)常處于優(yōu)條件，不僅可以節(jié)能、節(jié)水，還能使得水質(zhì)提高，濾層的截污能力增大，工作周期延長，產(chǎn)水量提高。V型濾池過濾能力的再生，就是采用了先進的氣、水反沖洗兼表面掃洗這一反沖洗技術。本文主要結合自身親身經(jīng)歷的工程實例對氣水反沖洗V型濾池的工作原理、優(yōu)缺點等內(nèi)容做如下簡單闡述：

一、氣水反沖洗V型濾池工作原理：

      在濾池的運行過程中，從進水中去除的雜質(zhì)積聚在濾料表面和顆粒間的孔隙內(nèi)，隨著濾池的繼續(xù)運轉，貯集在濾床中的雜質(zhì)會導致濾床的孔隙率降低，濾床所能截留的雜質(zhì)量不斷減少，當水頭損失增加至水流按預定流量通過時所需的水頭即大允許水頭損失時，或是由懸浮物質(zhì)的穿透后導致濾后水水質(zhì)下降時，終將使濾池停運，此時，需對濾池進行反沖洗，以去除截留的雜質(zhì)，恢復濾池的運行能力。

      所謂“反沖洗”，就是為恢復濾池的正常工作所采用的反向水流沖洗濾層的操作過程，是讓經(jīng)過過濾后的清潔水反向(由下而上)高速通過過濾層，截留在濾料表面的懸浮雜質(zhì)依靠高速水流的作用沖洗下來，被水流帶出濾層。反沖洗的效果好壞會直接影響過濾行為，如果濾池沖洗的效果不佳，就會產(chǎn)生一系列的有害作用。氣水反沖洗是設定在水反沖洗之前或者沖洗的同時，將空氣由濾料層的下部通入，使污物從粘附的濾料層中分離，然后再用低速水進行漂洗，廢水排出。單獨采用空氣對濾料進行擦洗時，濾層并不膨脹。濾料間的摩擦阻力較大，在濾層的內(nèi)部小氣泡合并成大氣泡的機會較少。當氣泡通過濾料表層時，表層濾料發(fā)生強烈的翻卷。隨著氣流速度的增大，由于氣泡克服了濾料顆粒間的摩擦阻力，使得深層濾料的擾動作用得到增強，在氣泡尾跡的促使下，濾料層產(chǎn)生了循環(huán)混合，在由于濾料之間的相互擁擠填充產(chǎn)生的摩擦力以及在氣泡上升過程中與濾料顆粒間的摩擦力兩者共同的作用下，濾料上截留的雜質(zhì)被剝落去除。

      采用氣水聯(lián)合反沖洗時，當空氣流速大于小空氣流速值(由濾料特性決定)時，則沖洗水流速只要達到小流態(tài)化沖洗流速的40%-50%，強烈的攪動和環(huán)流作用就會在濾床內(nèi)產(chǎn)生，在沖洗一開始整個濾床就產(chǎn)生擾動，在氣泡上升時形成的氣流旋渦區(qū)內(nèi)，濾料的翻卷滾動會引起濾料顆粒間的劇烈的碰撞摩擦。同時，因為濾料的環(huán)流作用，所有濾料都受到了水流剪切力的作用。在水流剪切力和濾料間的劇烈碰撞摩擦的作用下，濾料顆粒表面的截留雜質(zhì)被充分的剝落、擊碎。因此，雜質(zhì)更加容易被水清洗掉。氣水反沖洗的后一個階段是水漂洗階段，其作用是:首先，排出濾層中去除的雜質(zhì)，用清水層替換廢水層;其次，排出殘留在濾床中的空氣。

二、氣水反沖洗V型濾池的優(yōu)點

     V型濾池在氣沖洗過程中，由于使用鼓風機將空氣壓入濾層，因而使得濾池的過濾性能從以下幾方面得到改善：

1、提高反沖洗效果：加入壓縮空氣，使濾料表面的剪力增大，因此通常水沖洗時不易被剝落的污物在氣泡急劇上升的高剪力下得以剝落，反沖洗效果得到提高。

2、增加濾層的截污能力：氣泡在濾層中運動，可使得濾料顆粒不斷地渦旋擴散，促進濾層顆粒的循環(huán)混合，由此得到的混合濾層級配較均勻，其濾層的孔隙率高于級配濾料的分級濾層，過濾性能得到了改善，濾層的截污能力得到提高。

3、水沖洗階段清污的效能得到加強：加入的壓縮空氣，其氣泡的爆破發(fā)生在顆粒濾料中，使得濾料顆粒間的碰撞摩擦加劇，在水沖洗時，對濾料顆粒表面的剪切作用就得以充分發(fā)揮，水沖清污的效能得到加強。

4、節(jié)省反沖洗的能耗：濾層中氣泡的運動，使得水沖洗過程中濾料顆粒間相互接觸阻力減少，水沖洗強度大大降低，從而節(jié)省沖洗能耗。

綜上所述，氣水反沖洗V型濾池的先進之處，即在于其采用的是均質(zhì)濾料與先進的氣、水反沖洗兼表面掃洗技術，其主要特點如下：

1、選用均勻濾料顆粒：濾料的有效粒徑為0.95mm～1.35mm，不均勻系數(shù)K不大于1.6，濾層厚度在0.95m以上，沖洗后基本上不會出現(xiàn)水力分層，因此表層濾料不宜較快地被雜質(zhì)堵塞，進而提高了濾層的截污、納污能力，并使得濾池工作周期延長。

2、增強濾池功能：由于濾層的厚度大、粒徑大、孔隙率大，故濾層的截污能力較強，并提高過濾后的水質(zhì)。

3、降能以及減少濾料流失：先用高氣沖強度的壓縮空氣擦洗濾層，然后再用低強度的水洗和表面掃洗，從而使得水反沖洗的強度降低，反沖洗用水量大量減少，根據(jù)生產(chǎn)實踐證明，其水沖洗強度比單水沖洗強度降低了約3.6倍，一般為4L/s·㎡～6L/s·㎡，此時濾池顆粒不宜流失。

4、減少滯流的產(chǎn)生：其中V型濾池反沖洗過程中，有少量的原水經(jīng)V型進水槽下部一排水平孔口出流用作表面掃洗，使得池壁兩側的沖洗廢水和漂污物在這橫向掃洗水流的作用下及時得以排出，不致造成滯流。

5、增加G值：根據(jù)相關資料統(tǒng)計，氣水反沖洗時，G值能得到有效提高達到500s-1以上。而G值增加，不僅會對濾料產(chǎn)生較強剪力作用，而且受到氣泡破裂匯合、上升振動與氣泡尾跡的卷帶和湍動作用，大大增加濾料顆粒碰撞率，充分發(fā)揮碰撞摩擦的作用，因私，效果比單一沖洗明顯。

三、氣水反沖洗V型濾池的缺點

1、池體結構較普通快濾池復雜：因氣水反沖洗V型濾池增加氣洗工藝，在主體結構施工過程中濾板下增加主配氣孔與濾梁配氣孔，且因該配氣孔施工允許誤差較小，控制精度較高，較普通快濾池施工工藝復雜，且施工難度增大。

2、工程投資及運營維護工作量增加：因氣水反沖洗濾池增加了獨立的反沖洗供氣系統(tǒng)，其中包含鼓風機房建設、設備安裝、工藝管道等一系列內(nèi)容，增加了工程造價。且在正常運營過程中由于增加反沖洗供氣系統(tǒng)，運營維護工作量加大。

3、操作工藝復雜由于氣水反沖洗濾池反沖洗過程為“氣洗→氣、水混合洗→水洗→表面掃洗”等眾多工藝步驟，在實際生產(chǎn)過程中為保證濾池反沖洗效果，不宜人工操作，均采用PLC自動控制程序全程自動操控。

四、結語

    結合工程實例，綜上所述，氣水反沖洗V型濾池作為水處理廠影響出廠水水質(zhì)好壞的一重要工藝處理環(huán)節(jié)，并基于氣水反沖洗V型濾池在現(xiàn)實生活中的廣泛應用，對該類型濾池優(yōu)缺點進行分析、總結非常有必要，在這方面我做了有益的嘗試，并取得了一定的實踐經(jīng)驗，為今后V型濾池進一步優(yōu)化、發(fā)展提供了借鑒參考，使V型濾池適應當今時代發(fā)展，并發(fā)揮更大的效能。