v型滤池技术专题

v型滤池技术专题内容摘要：

，开启单元池气动蝶阀，进行气冲，历时 1分钟。 （ 4）、开启反冲水气动蝶阀，同时启动一台反冲洗水泵 和第二台鼓风机，进行气、水混合冲洗，历时 6分钟。 （ 5）、关闭鼓风机和气冲蝶阀，再启动第二台反冲洗水泵，进行反冲水水漂洗，历时 6分钟。 （ 6）、完成单元池冲洗，关闭反冲水气动蝶阀和冲洗水泵。 开启滤池排气隔膜阀，排除配气总渠中残存气体，约 10秒后，待气排尽后关闭。 关闭排水气动闸板，开启进水气动闸板，随着池中水位达到过滤水位后，自动开启清水出水阀。 3． 冲洗泵房 罗茨鼓风机 3台， 2用 1备。 2台鼓风机的风量供 1格滤池反冲洗使用，鼓风机性能为Q=3080m3/h， P=，配用电机： N=45kW， n=。 卧式离心水泵 3台， 2用 1备。 2台水泵出水量供 1格滤池反冲洗使用，离心水泵性能为Q=847m3/h， H=10m，配用电机： N=37kW， n=，总出水管为DN=500mm，并装有一台超声波流量计。 微型空压机 2台， 1用 1备， Q=45m3/h， P=8bar， N=，用于操作滤池气动闸板和蝶阀等气源设备。 四．经验总结 由于高殿水厂在沉淀处理前增加了静态混合器，提高了混凝效果，滤前水质相当好，从而延长了滤池的运行周期，最长周 期可达一个星期。 然而太长的运行周期可能 引致滤床内部有机物集聚和菌群增长，使滤后水变臭、变味，及滤池内部产生难以清除的粘滞物，另一方面，运行周期短则造成滤水时间减少，反冲洗水量增加，降 低了生产能力。 因此，高殿水厂根据运行需要，设定一个运行周期为 24小时，水头损失极限设定为。 经过七年使用时间，即使在夏季高峰供水及台风引起源水高浑浊度时，只要保证滤前水浑浊度在 10NTU以下，滤后水浊度均低于 1NTU，浊度去除率可达 98%以上。 此外，滤池运行至今，由于采用气、水同时反冲及表面漂洗效果 良好，砂层内不积存泥球，亦无需定时把砂移出外面进行彻底清洗，由于所选用砂粒耐 磨度高，破碎度小，反冲洗时砂床不膨胀，并无显著砂粒被水冲走的现象，从而节省了维持费及带来操作上的方便。 与其它类型滤池相比， V型滤池至少具有以下三个无可比拟的优越性： ——滤速可达 7—10m/h，即使在高滤速运行时，在整个过滤周期中都能获得优质水。 ——运行周期最长，而运行费用低反冲水循环次数较少。 ——反冲洗采用三种流体：压缩空气、滤后水和源水，因此可用最小的水头损失和电耗获得最高的效率。 综上所述，我们认为 V型滤池在 水厂中的广泛应用是实现供水行业提高供水水质，提高供水安全可靠性，降低药耗、降低能耗、降低漏耗的较好途径。 V型滤池的设备化处理 1 问题的提出 吉林市某新建 10104t／ d净水场设计 选择 混 合、反应、沉淀及过滤水处理工艺，过滤采用 V型滤池。 V型滤池为一种快滤池，近几年已被我国许多大型净水厂采用，其 V型进水槽、排水槽堰板、集配水气室、 气水冲洗滤头、滤板、支座等构成了滤池的核心装置，这些 “配件 ”原设计选材均为混凝土结构。 在开工前我们对多家水厂进行考察，发现 V型滤池在混凝土施工过 程中存在很多问题，如进水槽扫洗孔精度差、排水槽堰板不水平、滤板水平度差等。 对于 V型 滤池设计精度要求高的核心装置，不能简单地看成是钢筋混凝土池体，而应将其视为过滤 设备 的 “配件 ”进行安装，只有这样才能达到和保证其具体的精度要求，确保滤池运行 效果 和经济效益。 然而目前土建施工措施和方法，很难满足滤池设计精度要求，促使我们在吉林某新建水场设计中大胆地选用了新材料，对土建难施工、难处理、难保证的关键点进行了 “设备 化 ”处理。 下面具体介绍如下： 2 V型滤池结构及核心 “部件 ”简介 V型滤池结构 V型滤池 (见 V型滤池结构简图 图 2)因两侧进水槽 4设计成 V字型而得名。 一组 V型滤池通常由数只滤池组成。 每只滤池中间为双层中央渠道，将滤池分 成左、右两格。 渠道上层 6是排水渠供冲洗排污用；下层 7是气、水分配渠，过滤时汇集滤后清水，冲洗时分配气和水。 渠上部设有一排配气小孔 9，下部设有一排 配水方孔 8。 V型槽底设有一排小孔 5，既可作过滤时进水用，冲洗又可供横向扫洗布水用，这是 V型槽底设计的一个特点。 滤板上均匀布置长柄滤头，每平方米布 置 5060个。 滤板下部是空间 10。 V型滤池核心 “部件 ” V型滤池除池体和中央渠道外， V型进水槽、滤板及支撑、阻流壁、排水槽堰板都可视为 “部件 ”，是滤池的核心装置，其 制作 和安装的精度关系到滤池的出水质量、运行周期、反冲洗效果，同时，这些核心 “部件 ”具备 设备 化处理的条件，因而在水 厂建设中我们对其进行了 设备 化处理。 3 V型滤池 V型进水槽 槽总长 ，槽上宽为 ，槽纵向堰顶水平误差 177。 1mm；池与池之间堰顶竖向误差 177。 2mm。 槽底开中 30mm孔 66个，孔口间距为 160mm，孔口精度误差 177。 ，孔距误差土 1mm，孔口水平精度误差 177。 1mm。 进水槽 厚度 误差 177。 结构节点处应牢固不泄漏。 滤板 单池滤头系统水平误差 177。 1 mm，每格滤池滤板竖向安装误差为 177。 3 mm，滤池间滤板竖向安装误差为 177。 5 mm，滤板支撑系统竖向误差 177。 3mm，滤板厚度 (50mm)误差177。 阻壁流 凸凹规格 (3mm)误差为土 mm，结构合理、表面光滑，粘结牢固。 均粒滤床 经筛分检定最小 最大 粒径不得超过 2％， K80=177。 其中承托层厚度 (100 mm)误差 177。 5mm，均粒滤料层厚度误差 177。 5mm。 排水槽堰板 排水槽堰顶水平误差土 1 mm。 4 施工难度 分析 V型进水槽设计为钢筋混凝土结构时厚度为 80177。 2mm，水平精度要求 177。 1 mm。 每个滤池有 2个 V型进水槽； 122个冲扫洗孔，精度要求为 177。 mm，设计上要求每个 V型进水槽冲扫洗孔水平成线，水平精度要求 177。 1 mm； V型槽需和池壁同时绑筋、支模、浇筑，预留的冲扫洗孔混凝土施工难度非常大，常见问题就是胀模，预埋孔精度满足不了工艺要求，严重影响滤池冲洗效 果。 排水槽堰板 与冲扫洗孔相对位置决定滤池冲洗效果，设计为混凝土结构时，竖向精度要求 177。 2mm，一次浇筑成型再无法改变，造成土建施工精度决定滤池使用效果，设计意图受土建影响太大。 滤板设计为钢筋混凝土结构滤板时，每平；需预埋 50个 ABS滤头安装孑 L，精度要求为 177。 1mm。 每格滤池滤板竖向安装误差为 177。 3mm，滤池间滤板竖向 安装误差为177。 5mm，滤板竖向安装误差是否达到设计要求是 V型滤池施工成败的关键而对于土建施工来说又很难达到这一要求。 钢筋混凝土施工满足不了 V型滤池精度塑的原因有以下 2点： ① 土建施工规范要求比较 宽泛，制作精度可以在几毫米甚至几厘米之间变化，对于 设备 化，的 V型滤池来说，精度明显偏低； ② 土建施工方法如绑筋、支模、浇筑也有达到设计精度。 另外，工人素质对 V型滤池影响较大，工人素质决定 V型滤池制作精度。 总之， V型滤池设计为钢筋混凝土结构时，度很难达到设计要求，土建施工效果决定滤池使用效果。 5 解决办法 V型进水槽 V型进水槽采用不锈钢材料预制，并与预埋的不锈钢组件配合安装。 两 种进水槽对比见图 3。 排水槽 排水槽堰顶设计成可调堰、扫洗配水孔布置与排水槽堰顶呼应，以便消除近槽侧冲洗水回流，强化表洗，保证气 —水联冲效果。 滤板 配气、水室滤板采用复合材料制作，支撑系统采用可调不锈钢组件，即可减少占据有效空间，又便于检修和确保安装精度。 滤板嵌缝结构应可靠、抗泄漏，并经 2m水静压检验合格，保证无跑砂现象。 两种滤板及支架对比见图 4。 池壁 为避免水从池壁短流，影响滤池制水效果，将池壁设计成阻流壁，保证制水效果。 本工程阻流条的材质为聚丙烯，形状为条状，宽度为 60mm，厚度为 20mm。 冲洗排水槽 冲洗排水槽采用可调式三角齿堰，材质为不锈钢。 三角齿堰安装时用不锈钢螺丝固定在排水槽池边，两边高度应保持一致，排水槽堰顶水平误差 177。 1mm。 固定排水槽与可调排水槽对比见图 5。 6 实际应用效果 扫洗孔精度高，扫洗效果优 不锈钢组合件构成的 V型槽与滤池壁安装紧密，扫 洗孔精度优于设计要求。 进水闸板开启 5％时，扫洗孔出流均匀，强度一致。 进水闸板开启 ≥20％时，滤池进水均匀。 滤板高度可调，反洗质量高 复合滤板、可调不锈钢支撑、可调长柄滤头保证了安装精度。 气洗、气 —水混合洗、水洗砂层鼓泡均匀，处于微膨胀状态、不流化，无漏气、短流、跑砂现象。 排水堰板可调，表冲水消耗少 施工安装 方便 ，使排水堰顶达到设计要求以确保及时排除冲洗废水，又保证冲洗均匀和适当缩短漂清时间。 7 结语 ① V型滤池的 设备 化处理，减少了土建施工难度，简化了施工工艺，节省了施工时间。 ② V型滤池的 设备 化处理，真正地达到了 V型滤池制作精度要求。 ③ V型滤池的 设备 化处理，为给排水构筑物 设备 化，使用新技术、新工艺、新材料积累了实践经验。 V型滤池设计的一点改进 通常，滤池的运行由可编程控制器自动控制进行，不需要人工操作。 在实际运行当中，我们发现当自控系统出现问题时，会发生滤池溢水现象，由于地表水净水厂日 处理规模一般在 5万 m3至几十万 m3，在很短的时间内会溢出大量的水，进而造成连锁事故，比如淹没设备 ，损坏电气系统，最终有可能造成整座水厂瘫痪。 现以 石家庄市地表水厂为例，提出作者的一点改进意见。 问题 石家庄地表水厂设计能力为 30万 m3/d，其输水管线长近 60 km。 由于取水口标高高于水厂标高近 30 m，所以采用重力流输水，进厂水流量调节在取水口进行。 由于输水管线长，每次取水口调整流量后，要经过 4 h才能在水厂进口处体现出流量变化。 水厂采用常规净水工艺，滤池采用 V型滤池。 型滤池设有进水提板闸、反冲洗水排水提板闸、反冲洗水进水蝶阀、反冲洗空气进气阀、气动清水出水阀、反冲洗排气阀。 所有 阀门按设定的程序由 PLC自动控制。 但由于该滤池在设计时没有设计溢水槽，在停电的时候就会出现问题。 我们知道，滤池在正常过滤状态时，由于清水出水阀门的开度是靠自控系统输出一个 4～ 20 mA的信号至气动阀门的阀门定位器，经过电气转换，利用压缩空气压缩复位弹簧将阀门打开。 当信号为零或 4 mA时，阀门在复位弹簧的作用下处于关闭状态。 上述这种设计对于保证滤池出水水质是一种 安全 措施， 即当系统出现问题时，可以保证不再有水通过清水出水阀门，不再进入清水池。 但是从水厂 安全 运 行角度来看，却是有缺陷的。 对于象石家庄地表水厂这样的北方地区水厂，由于采用上述工艺流程，而且水源多来自水库，水质相对于南方多见的以江河水为水源的 水厂来说是相当稳定的。 特别是冬春季节，由于华北由于华北地区降雨降雪量小，这样水库水经过长期沉淀，水质一般不错，在这种条件下，在考虑滤池设计时应当 首先考虑水厂的 安全 ，在故障状态时清水出水阀门应为开启状态，而不应该为关闭状态，以防止溢水现象。 在石家庄水厂，有一次因为电源故障，造成滤池控制系统的一只模块损坏，使得控制系统信号中断，从而引发整个滤池的失 控。 当时水厂进水量在 的规模，由于滤池失控，自控系统输出给清水出水阀门的信号中断，阀门在机械复位弹簧的作用下自动关闭，而这时滤池仍然在进水，滤池水位迅速升高 直至溢出滤池。 由于滤 池没有设计溢流槽，水开始溢出滤池，仅仅 4～ 5 min的时间，滤池周围便积水十几 cm。 在这种紧急情况下，在自控系统恢复之前，解决溢水问题的方法只有两条：一是关闭进水，二是打开滤池排水阀门和清水出水 阀门。 对于前者，我们知道，水厂的来水是通过近 60 k m的重力输水管线到达水厂的，如果关闭进厂水阀门，极有可能造成输水管线因水锤效应而崩裂，再者即使关闭进厂阀门，至少也要有几十 min的时间，而在这段时间内，溢出的水有可能已经造成无法挽回的损失。 因此在滤池溢水后，只能采取后者。 这时，操作人员迅速手动打开所有 排水提板闸，由 于滤池的排水管大小的设计是按照一个滤池单元排水设计的，于是，就发生了排水困难的局面。 这时，滤池仍然溢水，约 10 min后，滤池周围地面积水深达 10 cm。 于是，操作人员紧急将所有清水出水阀门手动打开，将滤池水位降了下去，为维修提供了时间。 20 min后维修人员更换 了一块新的 PLC模块，使自控系统恢复正常运行。 如果不是及时手动打开清水出水阀，很可能将整个滤站底层淹没，滤池附近的鼓风机房和空压机房，反冲洗泵房 及滤站配电室会被淹没，损失无法计算，甚至可能将整个水厂淹没。 由于 20 m in内水的 过滤是超过正常滤速情况下进入清水池的，因此为保证水质，我们水质监测部门专门对水质进行了监测，未发现任何异常。 改进措施 我们认为，对于华北地区利用水库水做水源的水厂。