水电站全自动反冲洗过滤器运行中存在的问题及解决措施 

      水电站全自动反冲洗过滤器运行中存在的问题及解决措施，全自动反冲洗过滤器是微灌工程处理水源的重要设备，自吸式全自动全自动反冲洗过滤器能有效清除灌溉水中的颗粒杂质，提高灌溉水水质，节省劳动力，提高灌水的机械化程度，但其在实际运用中还存在滤网变形、积垢和被有机质堵塞等问题，会对灌水系统的正常运行造成不利影响。对应用在大田灌溉系统的自吸式全自动全自动反冲洗过滤器在生产运行中存在的滤网变形、积垢和被有机质堵塞等问题进行初步分析，通过合理地选择滤网目数、缩短自清洗的周期、加强水质监测处理以及化学方法，有效的保障全自动反冲洗过滤器的正常运行。
     新疆是一个水资源严重缺乏的地区，人均水资源占有量不足，远低于国际公认的人均水资源安全线，水资源供需矛盾问题十分突出;同时新疆农业是典型的灌溉农业，而农业用水约占总用水量90%左右。对于新疆地区来说，由于灌区渠系配套完善，灌溉水源80%以上为地面水源，而这些地面水源含有大量的泥沙、有机杂质等，容易造成灌水器严重堵塞。
     全自动反冲洗过滤器作为节水灌溉系统的核心元件，直接影响着灌水器的灌水效果，对灌溉系统起着至关重要的作用。目前，全自动反冲洗过滤器具有结构简单，价格便宜的优点，滴灌系统中滤网全自动反冲洗过滤器应用为普遍。但是全自动反冲洗过滤器容易被大量污物堵塞，需人工清洗，若清洗不及时易造成爆网等破坏。自清洗全自动反冲洗过滤器是在全自动反冲洗过滤器的基础上，通过自动控制系统和自动清污装置，实现自动排污的过滤器，具有自动化程度高、压力损失小、不必人工清污的优点，因此具有自清洗功能的全自动反冲洗过滤器在生产实际中受到了农户的青睐。通过对几种自吸式全自动全自动反冲洗过滤器在大田中实际运用中进行调研（见表1),发现了一些问题，经过反复研究制定了相应的解决措施。
表1调研全自动反冲洗过滤器运行概况
1、全自动反冲洗过滤器工作原理
     自吸式全自动全自动反冲洗过滤器主要由过滤壳体、滤网、清洗装置、自动控制系统等组成。自动清洗控制一般采用定时控制和压差控制两种方式。全自动反冲洗过滤器工作原理：污水通过进水管进入过滤器，先经过粗过滤网进行一级过滤，再进入精过滤室，自内而外通过细滤网，小于滤网孔径的杂质积累在滤网的内表面，造成一定的水压损失，在滤网内外表面形成压差；当滤网内外的压差达到清洗设定的阈值或用户根据水质情况设定的自动清洗时间时，过滤器通过控制机构打开电动排污阀门、关闭出水口阀门。在全自动反冲洗过滤器内部水压与外部大气之间形成的压差作用下使侧面开孔的吸头产生强劲吸力，使杂质通过吸头流入与吸头连接的中心轴排沙管，经驱动杆管由排污口排出。水流由驱动杆管流出时产生反冲力，带动整个吸污装置转动，从而将吸头对应范围内滤网表面的杂质吸干净。当滤网内外压差低于设定值时，自动清洗完成，控制器关闭排污阀、打开出水阀，吸污装置停止转动，转入正常过滤状态。
2、全自动反冲洗过滤器运行中存在的问题及原因分析
     发现在不同水质条件下（见表2),该设备存在以下几方面的问题，会对灌溉系统供水的可靠性造成影响。
表2调研地水源水质概况
2.1全自动反冲洗过滤器滤网发生变形
     自吸式全自动全自动反冲洗过滤器在过滤时，污水在滤网内外压差的作用下，污水从里向外通过滤网，比网孔大的杂质被拦截下来并累积在滤网的内表面形成滤饼，这些滤饼同时能够捕捉水中的一些更细小的杂质。同时在这一过程中，滤网内外的压差也逐渐增大，滤网承受向外的压力。在自清洗时，自吸式全自动全自动反冲洗过滤器的清洗通过吸头在过滤器内转动完成清洗过程；吸头在经过滤网表面时，由于在排污阀打开时吸头与大气相连，吸头内压力小于滤网表面的压力，而使滤网表面的杂质在压差作用下和水流一起流入排污管内而被排出。在这个过程中，吸吮管经过处的滤网承受向内的压力，该压力与全自动反冲洗过滤器输送介质的压力大小有直接关系：当全自动反冲洗过滤器输送介质的压力越大，全自动反冲洗过滤器进行自动清洗时滤网承受的压力也就越大。由于滤网在清洗时和正常运行时所承受的压力相反，滤网在这种不断变化应力的长期作用下就会发生向内变形，特别是清洗频繁的过滤器。
2.2全自动反冲洗过滤器滤网积垢
     滤网积垢的形成主要是碳酸盐及各种微生物、有机物和无机杂质在滤网的表面形成沉淀物而造成的。新疆的灌溉水源矿化度比较高，为硬质水，在灌溉施肥过程中，滴灌肥溶解后进入过滤器，而大部分滴灌肥显碱性，致使过滤器内液体的pH值升高。pH越高，水中的碱性越强，饱和指数越低，所能溶解的矿物质成分也就越少，随着pH升高，矿物质成分（碳酸钙为主）就析出沉淀，形成水垢。同时在电化学腐蚀而和微生物的共同作用下形成Fe(OH)3结垢。结垢后在滤网表面停留时间过长形成硬垢，而无法在自动清洗时被清洗掉，时间越长累积越多，滤网的过水面积也就越小，从而影响过滤器的正常运行。
2.3有机质堵塞滤网
     由于新疆多采用河（渠）水，而河渠、河湖等为开敞水面，且河道、护坡等多为土边坡，易滋生喜湿性杂类植物和藻类；同时新疆大部分水库都是综合利用的，既发挥防洪、灌溉的作用，又兼用来养殖，这样在鱼类等的饲养和生长、繁殖过程中，使水中的有机质含量增加，尤其是在鱼类繁殖时，生产大量的鱼卵，而鱼卵很容易粘附在物体上。对于大颗粒的有机杂质可过滤掉，但许多细小的藻类分解后仍能进入过滤系统，然后在过滤器中不断絮结，并在滤网上处形成堆积，从而引起滤网堵塞，更为严重的是吸附式过滤在自清洗时无法将滤网上的有机质清除干净，导致全自动反冲洗过滤器清洗周期缩短，影响正常供水，甚至造成整个过滤系统瘫痪。
3、全自动反冲洗过滤器解决措施
3.1物理方法
     在选择全自动反冲洗过滤器滤网目数时，要根据当地水质情况选择合理的过滤器目数，避免滤网因承受压力过大而变形。
     对于容易积垢的水质，尤其是在施肥过程中，可以根据试验情况适当地减小过滤器自清洗的预设压差值或者缩短过滤器定时清洗的时间，防止杂物因在滤网表面积聚时间过长形成硬垢，在全自动反冲洗过滤器自清洗时无法清除干净。
     对于有机质含量较高的水质，根据实际经验，可以在渠道沿程尤其是在沉砂池入口和过滤器管道入口增设过滤网拦截有机质，同时，加强渠道管理，清除渠道上的水草等，减少有机质的滋生。
3.2化学方法
     化学防治方法较多，主要有石灰软化法、加碱沉淀法、碳化处理、加酸处理、离子交换软化法和投加阻垢剂法等,但是前4种方法比较传统，效果直接但耗费药剂量大，成本较高，且产生的废液会对作物产生不良影响，5种方法工艺较复杂，不利于在灌溉上的推广应用，因此宜选用投加阻垢剂法。目前水处理系统中采用的阻垢剂主要为阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂。阻垢缓蚀剂有无机聚合磷酸盐、有机磷酸盐，循环水系统多采用有机多元磷酸。阻垢分散剂主要是中、低分子质量的水溶性聚合物，包括均聚物和共聚物2大类，均聚物有聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸及其钠盐等；共聚物的品种较多，以丙烯酸系和马来酸系的二元或三元共聚物为主，还有磺酸类共聚物和含磷共聚物等。由于水处理药剂多为磷系，进入灌溉系统后可兼做磷肥使用。另一种方法是氯冲洗，通过滴灌管应用氯气清洗用会帮助减少堵塞。每个月打开过滤器的出水口，利用更高的速度的水冲掉管道中的积垢，由于在温暖的月份藻类的生长特别快、生物活性特别高，通常两周进行一次氯冲洗。
     全自动反冲洗过滤器作为整个过滤系统的“心脏”，对整个过滤系统起着至关重要的作用，如果过滤设备不能正常运行，将会造成整个微灌系统的瘫痪。自吸式全自动全自动反冲洗过滤器以其价格适宜、适应性强、水头损失小以及运行稳定可靠的优点被广泛应用于微灌系统，因此在研制新型全自动反冲洗过滤器的同时，也应根据全自动反冲洗过滤器的运行条件制定具体的措施，防止滤网积垢和有机质堵塞，保证全自动反冲洗过滤器的正常运行。