5-1 濾床再生剖面
代表性FTW 再生剖面為控制和測試過濾池在 FIGURE 2 和 FIGURE 3 被顯 示。FIGURE 2 是使用 ETSW 方法反沖洗對於濁度等條件隨時間改變的表示圖:
關閉進水閥門後,由圖中紅色的虛線,可知前10 分鐘,過濾池的水位會因水的 流出,而越來越少,直到水位達濾料上方大約6 寸(15 cm)的地方,之後就關閉流 出閥門,此時濁度是0.03 ntu。幾分鐘後,空氣洗開始(此項沒被圖顯示)。水加 進去反沖洗在第15 分鐘出現(綠色虛線)。反沖洗繼續,直到空氣中斷,並且反沖 洗流程增加到高流量沖洗(約發生在第 20 分鐘),然後回到 ETSW 為 12 分鐘。
FIGURE 3 是使用 FTW 方法反沖洗對於濁度等條件隨時間改變的表示圖,
這裡ETSW 不被使用(傳統方法)。由兩張圖可發現 ETSW 和 FTW 兩者方法的差 別只有幾個:第一次的低流量沖洗步驟、高流量沖洗步驟和第二次低流量沖洗步 驟的時間長短。雖然只是步驟時間長短的不同,但是經由測量,FTW 的濁度比 ETSW 的濁度大約多 42%,並且 FTW 使用的時間也比 ETSW 多約 25%。
5-2 反沖洗水消耗量
TABLE 4 為使用不同方法反沖洗水的消耗量。值在表中不包括水消耗量在 FTW 期間。測試過濾池(ETSW)平均多消耗了 5%或 7000 加侖(26000 L)的水。
5-3 過濾池離線時間
在這項研究期間,控制流出閥門 被關閉了平均81 分鐘(標準差[SD]=12 分鐘) 為反沖洗和 FTW 序列。測試過 濾池(ETSW)的離線時間平均 70 分鐘 (SD=8 分鐘),兩者相差了 11 分鐘,
約減少14%的時間。
為了濾床再生和流出濁度下降到
小於 0.10ntu,作了 31 種控制和測試 FTW 曲線的比較,顯現出 FTW 時間在使 用ETSW 下,濾池反沖洗從 63 分鐘(SD=13min)變為 35 分鐘(SD=9min),減少了 44%。FIGURE 4 為裝有 ETSW 的三個特定過濾池的改善圖。
反沖洗的設計是可控制的(設計最小掃流 30 分鐘)。歷史上,使用 30 分鐘以 內時間長度的FTW 渾濁度總是超出 0.10 ntu。而在 30 分鐘以後,FTW 渾濁度就 會小於0.10 ntu。當渾濁度下降到 0.10 ntu 以下時, FTW 步驟結束,此時過濾池 就會重新開始過濾。
5-4 FTW 濁度
每反沖洗發生在FTW 期間的最大渾濁度之分析,其結果總結在 TABLE 5。
平均高峰渾濁度在控制過濾池為0.13 ntu,而使用 ETSW 計劃反沖洗的測試過濾 池從為0.08 ntu,減少了 38%。另外, 95%控制過濾池 FTW 尖峰濁度超出了 0.10 ntu,而測試過濾池只有 4% FTW 尖峰濁度超出了 0.10 ntu。
FIGURE 5 是比較每個過濾器的平均 FTW 高峰渾濁度。藍色表示為平均峰 頂(在測試濾池 1、3、4、6、7 和 9 為使用 ETSW,而控制濾池 2,5, 8 為傳統的)。
綠色則是當所有過濾池都使用FTW 高峰渾濁度的平均 FTW 高峰。由此圖可以 發現這些控制過濾池,在使用ETSW 沖洗時,FTW 的峰頂都有顯著的改善。
5-5 過濾池指標
一個成功反沖洗的要求:(1)能清除固體 (2)濾砂能保留(3)清除細菌,還包 含,時間和水的有效利用,濾砂還要維持成層,濾床必須沒有泥球,低水頭損失,
短反沖洗時間,長過濾時間,出水濁度要低。
1.水乾不乾淨:
固體移除由監測過濾池流出物渾濁作部份估計。如 TABLE 6 所顯示,控制 濾池和測試濾池在FTW 下產生低渾濁水。
2.濾床水頭損失(反沖洗完後):
污泥的去除也可利用反沖洗後的過濾水頭監督來評估。 在過濾器被安置了 入服務之後,水頭損失立即被注意。如TABLE 6 所顯示,測試和控制濾池有幾 乎相同的水頭損失。
3.濾程:
執行時間被審查作為第三個方法來估計污泥去除的適當性。平均過濾器使用 時間在測試和控制濾池是相似的,建議使用ESTW 沒有不利的影響。
第六章 討論和結果
CLCJAWA,使用 ESTW 的結果是好的。FTW 洗砂廢水尖峰濁度平均從 0.13 減少到了0.08 ntu。 過濾池使用 ETSW 下,各種反沖洗只有 4%超出了使用 FTW 渾濁峰頂的0.10 ntu,然而傳統上的濾池有 95%超出了 0.10-ntu。ETSW 洗滌每 反沖洗會多消耗了7000 加侖。然而,在當前最小 FTW 時間 30 min 下,排除 FTW 步驟將於每反沖洗多出21000 加侖(79000L)已經處理過的水。ETSW 藉由縮短 FTW 期間減少了接近 14%過濾池離線時間。其次,消除了掃流的步驟,濾池可 以提前30 分開始作業。ETSW 計劃沒有很顯著後續衝擊後濾床廢水濁度、水頭 損失或者濾程。這項研究的結果不完全支持FTW 的放棄,因為使用 ETSW 有 4%
濁度超出了0.10 ntu。相反地,建議 FTW 在 96%濾池反沖洗中是不必要的。所 以,自動FTW 應該只有在需要時使用。
延長空氣/水洗滌步驟和把高流量減縮短這兩個長期效應還不清楚,仍待觀 察。延長空氣/水洗步驟可能導致工具隨時間的損耗。縮短高鋒流量也許導致更 重的物質的累積在清洗床而沖不出去。過濾池指標和週期性的濾砂評估將會被需 要,以來決定這個過程長期生存能力。高流量沖洗和ETSW 步驟也需要進一步 評估來確定最適的時間。
參考文獻
(1) JOURNAL AWWA MAY 2007 148-157 頁 (2) 给水工程 黃政賢 編著
(3) 本報告的圖表出處為 JOURNAL AWWA MAY 2007 148-157 頁內