[提　要]　本文(wen)介紹了V型濾池工藝特點(dian),總結了V型濾池的工藝設計、施工安(an)裝和生產管(guan)理(li)工作經(jing)驗。

[關鍵詞]　V型濾池;氣(qi)水反沖(chong)洗(xi);表(biao)面掃(sao)洗(xi);工藝設計(ji);工藝尺寸

1995年福(fu)州(zhou)市自來水總公(gong)司在城門水廠(chang)(10萬(wan)(wan)(wan)(wan)m3/d)第 一(yi)次引進法(fa)(fa)國(guo)得(de)(de)利滿(man)公(gong)司V型(xing)濾池,并(bing)取(qu)得(de)(de)成功,之后在西 區(qu)水廠(chang)二(er)期(qi)(qi)(15萬(wan)(wan)(wan)(wan)m3/d)、三(san)期(qi)(qi)(15萬(wan)(wan)(wan)(wan)m3/d)、新東(dong)區(qu)水廠(chang)(30 萬(wan)(wan)(wan)(wan)m3/d)都采用法(fa)(fa)國(guo)得(de)(de)利滿(man)公(gong)司V型(xing)濾池,現(xian)筆者就(jiu)近幾年 與法(fa)(fa)國(guo)得(de)(de)利滿(man)公(gong)司在V型(xing)濾池的聯絡設(she)計以及現(xian)場施工安(an) 裝(zhuang)和(he)生產管(guan)理取(qu)得(de)(de)了一(yi)些實踐經驗介紹如(ru)下,以供參考。

1V型濾池工藝特點

V型(xing)濾(lv)池是法國(guo)得利滿公司經(jing)過長期水力模(mo)型(xing)試驗研究 設計出來的第五(wu)代濾(lv)池,具(ju)有先進的過濾(lv)工藝和反沖洗技術。 法國(guo)得利滿公司V型(xing)濾(lv)池與其它濾(lv)池比較具(ju)有以下突(tu)出的 工藝特點:

(1) V型濾池采用(yong)恒(heng)液位(wei)、恒(heng)濾速(su)的(de)(de)重(zhong)力流過(guo)濾方式,濾 料上有(you)足夠的(de)(de)水(shui)深(shen)(1-1. 2m),以保(bao)持(chi)有(you)效的(de)(de)過(guo)濾壓(ya)力從而 保(bao)證過(guo)濾介質的(de)(de)各個深(shen)度均不產生負壓(ya)。

(2)濾料采用較(jiao)大的(de)有效粒徑和較(jiao)厚(hou)的(de)砂濾層(ceng),能使污 物更(geng)深地滲入(ru)過(guo)濾介質中從而充分發揮濾料的(de)截污能力,并 增加過(guo)濾周(zhou)期。

(3)先進的(de)(de)氣水(shui)(shui)聯(lian)合反沖(chong)洗(xi)(xi)(xi)工藝(yi),可防止濾(lv)(lv)床膨(peng)脹,防止 濾(lv)(lv)砂的(de)(de)損失。單(dan)獨氣沖(chong)洗(xi)(xi)(xi)時(shi)壓(ya)縮空(kong)氣加(jia)入增大了濾(lv)(lv)料表面(mian)的(de)(de) 剪(jian)力,從而(er)使得通(tong)常水(shui)(shui)沖(chong)洗(xi)(xi)(xi)時(shi)不(bu)易剝(bo)落的(de)(de)污物在(zai)氣泡急(ji)劇上(shang) 升的(de)(de)高剪(jian)力下得以(yi)剝(bo)落。氣水(shui)(shui)聯(lian)合反沖(chong)洗(xi)(xi)(xi)時(shi)氣泡在(zai)顆(ke)粒(li)(li)濾(lv)(lv)料 中(zhong)爆破(po),使得濾(lv)(lv)料顆(ke)粒(li)(li)間的(de)(de)碰撞(zhuang)磨擦加(jia)劇,同時(shi)加(jia)入水(shui)(shui)沖(chong)洗(xi)(xi)(xi) 時(shi),對(dui)濾(lv)(lv)料顆(ke)粒(li)(li)表面(mian)的(de)(de)剪(jian)切作(zuo)用(yong)也得以(yi)充分發揮,加(jia)強(qiang)了水(shui)(shui)沖(chong) 清污的(de)(de)效(xiao)能。氣泡在(zai)濾(lv)(lv)層中(zhong)的(de)(de)運動,減少了水(shui)(shui)沖(chong)洗(xi)(xi)(xi)時(shi)濾(lv)(lv)料顆(ke) 粒(li)(li)間的(de)(de)相互(hu)接觸的(de)(de)阻力,使水(shui)(shui)沖(chong)強(qiang)度(du)大大降低(di),從而(er)節省沖(chong)洗(xi)(xi)(xi) 的(de)(de)能耗和水(shui)(shui)耗。

(4)均質的(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao),加上氣(qi)(qi)水聯合(he)反沖洗工(gong)藝,能避免濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)床 形成水力分級。氣(qi)(qi)泡(pao)在濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層中運動產生混合(he)后(hou),可(ke)使濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)的(de) 顆粒不(bu)斷渦旋擴散,促進了濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層顆粒循環(huan)混合(he),由此得(de)到一個 級配較均勻的(de)混合(he)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層,其(qi)孔(kong)隙率高(gao)(gao)于級配濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)的(de)分級濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層, 改善了過濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)性(xing)能,從而提高(gao)(gao)了濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層的(de)截(jie)污(wu)能力。

(5)在整個氣水反沖(chong)(chong)洗過程中持(chi)續(xu)(xu)進行(xing)表(biao)面(mian)掃洗,可以 快速地(di)將雜(za)質排(pai)出,從而減少反沖(chong)(chong)洗時間節(jie)省(sheng)沖(chong)(chong)洗的(de)(de)能耗。 更重要的(de)(de)是持(chi)續(xu)(xu)表(biao)面(mian)掃洗所消耗全部或部分的(de)(de)待(dai)濾(lv)水,使得 在此(ci)期(qi)間同一濾(lv)池組的(de)(de)其他濾(lv)池的(de)(de)流量和(he)流速不(bu)會(hui)突然增(zeng)加 或僅有一點(dian)增(zeng)加,不(bu)會(hui)造成沖(chong)(chong)擊負荷,濾(lv)池出水調(diao)節(jie)閥也不(bu)要 頻繁調(diao)節(jie)。

(6)沖洗后濾(lv)池的(de)過濾(lv)是通(tong)過緩慢升高水(shui)位的(de)方法重新 起動(dong)的(de),濾(lv)池沖洗后重新起動(dong)時(shi)間約(yue)10-15分鐘,使濾(lv)床得 到穩定,確保(bao)初濾(lv)水(shui)的(de)水(shui)質。

2V型濾池工藝設計

2. 1設(she)計參數

法(fa)國得利滿公司V型(xing)(xing)濾池(chi)的設計(ji)(ji)參(can)數都(dou)是經過長(chang)期水 力模型(xing)(xing)試驗而得來,因(yin)此V型(xing)(xing)濾池(chi)的主(zhu)要(yao)工(gong)藝參(can)數是一種優 化組合(he)的設計(ji)(ji)參(can)數,在設計(ji)(ji)中應嚴格參(can)照選(xuan)用設計(ji)(ji),其(qi)主(zhu)要(yao)設 計(ji)(ji)參(can)數有:

(1) V型濾池(chi)池(chi)體(ti)單室標準(zhun)工藝尺寸(cun),如表1。表1　V型濾池(chi)池(chi)體(ti)單室標準(zhun)工藝尺寸(cun)

(2)濾速(su): 7-20m /h,通常采用8m /h。

(3)濾料為均(jun)質石英砂(sha)濾料,有(you)效粒徑d10=為0. 95mm, 極限值為dmin=0. 7mm、dmax=2. 0mm,不均(jun)勻系(xi)數K60=1. 3 一1. 6,卵石墊層(ceng)粒徑d=4-8mm,厚L=5cm。

(4)單(dan)獨(du)氣沖(chong)洗強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)30m3/m2. h,聯合反沖(chong)洗水強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)5 -7m3/m2. h、氣沖(chong)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)50-60m3/m 2. h,單(dan)獨(du)水沖(chong)洗強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)13 -15m3/m2. h,表面水沖(chong)洗強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)6-8m3/m2. h。

2. 2工藝設計

經過幾(ji)次與法國得(de)利滿公司的(de)聯絡設計(ji),并對(dui)照國內的(de) 一(yi)些設計(ji)院設計(ji)的(de)氣水反沖洗濾(lv)池,筆者認為在V型濾(lv)池工 藝(yi)設計(ji)中應注意以下幾(ji)個要點:

(1)根據V型濾(lv)(lv)池的(de)工(gong)藝特(te)點(dian),充分發揮V型濾(lv)(lv)池的(de)優 越性,必須嚴格采(cai)用V型濾(lv)(lv)池的(de)主要工(gong)藝參數進(jin)行設(she)計,同 時(shi)在設(she)計時(shi)應注意區分濾(lv)(lv)池的(de)工(gong)藝尺寸和(he)建筑結構尺寸。

(2)合理設計濾池進水總渠的流速和過流面積,確保各 個濾池配水均勻。
(3)合理設計(ji)濾(lv)池超負(fu)(fu)荷(he)(he)水(shui)量。V型濾(lv)池的(de)(de)最(zui)佳運(yun)行負(fu)(fu) 荷(he)(he)為設計(ji)水(shui)量的(de)(de)80% -100%,最(zui)大(da)的(de)(de)運(yun)行負(fu)(fu)荷(he)(he)不(bu)宜超過設 計(ji)水(shui)量的(de)(de)110%,因此應嚴格設計(ji)濾(lv)池溢流堰標(biao)高。

(4)濾(lv)池(chi)(chi)的(de)出(chu)(chu)(chu)(chu)水堰(yan)(yan)不可(ke)取消,且每口(kou)(kou)濾(lv)池(chi)(chi)必須(xu)設一(yi)(yi)臺濾(lv) 池(chi)(chi)出(chu)(chu)(chu)(chu)水調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)。國內的(de)一(yi)(yi)些設計院(yuan)認為(wei):通過出(chu)(chu)(chu)(chu)水調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)控 制恒液(ye)位,出(chu)(chu)(chu)(chu)水堰(yan)(yan)可(ke)以取消;或多(duo)口(kou)(kou)濾(lv)池(chi)(chi)共用(yong)一(yi)(yi)臺濾(lv)池(chi)(chi)出(chu)(chu)(chu)(chu)水調(diao) 節(jie)(jie)閥(fa),這是不正確。第(di)一(yi)(yi),濾(lv)池(chi)(chi)的(de)出(chu)(chu)(chu)(chu)水堰(yan)(yan)是確保(bao)濾(lv)池(chi)(chi)恒液(ye)位、 恒濾(lv)速(su)過濾(lv);第(di)二,取消出(chu)(chu)(chu)(chu)水堰(yan)(yan)調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)后(hou)為(wei)自由(you)水頭(tou),調(diao)節(jie)(jie)閥(fa) 的(de)調(diao)節(jie)(jie)精(jing)度無(wu)法(fa)保(bao)證(zheng),也就無(wu)法(fa)確保(bao)濾(lv)池(chi)(chi)恒液(ye)位、恒濾(lv)速(su)過 濾(lv)。第(di)三,多(duo)口(kou)(kou)濾(lv)池(chi)(chi)共用(yong)一(yi)(yi)臺濾(lv)池(chi)(chi)出(chu)(chu)(chu)(chu)水調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)將無(wu)法(fa)精(jing)確調(diao) 節(jie)(jie)并確保(bao)濾(lv)池(chi)(chi)恒水位,調(diao)節(jie)(jie)其中一(yi)(yi)口(kou)(kou)池(chi)(chi)時將會影響其它濾(lv)池(chi)(chi) 的(de)恒液(ye)位。

(5)國內有(you)些設(she)計院為了(le)節省(sheng)土建造價,取消戓(ge)縮小反 沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)池,這是不合(he)理。由于V型濾池對反沖(chong)洗(xi)強(qiang)度有(you)精確 的(de)(de)要求,V型濾池設(she)計時要求反沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)池的(de)(de)貯水(shui)(shui)量應滿足沖(chong) 洗(xi)兩口(kou)以上濾池的(de)(de)水(shui)(shui)量,且在反沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)池的(de)(de)出(chu)水(shui)(shui)處設(she)一(yi)定標 高的(de)(de)出(chu)水(shui)(shui)堰,保證反沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)池中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)位(wei)恒定,這樣也就保證了(le) 反沖(chong)洗(xi)強(qiang)度的(de)(de)恒定。

(6) V型濾池(chi)濾料面(mian)至排水堰頂的(de)高(gao)度(du)為(wei)h=0. 50m,V 型槽掃(sao)洗孔(kong)高(gao)度(du)(h1)指設計濾料面(mian)至V型槽掃(sao)洗孔(kong)中(zhong)心(xin)的(de) 高(gao)度(du)為(wei)h1=0. 35m,這樣(yang)確保V型槽掃(sao)洗孔(kong)為(wei)淹沒出流而(er)且 將表面(mian)污物推向排水槽。

(7)反沖(chong)洗進水(shui)管入池內(nei)可適當擴大有利于配(pei)水(shui)均(jun)勻(yun), 但管內(nei)底應與池底標高一致,管頂低于氣墊層。

2. 3設備和(he)材(cai)料的選擇

2. 3. 1閥門的選型

濾池運行都是通過閥(fa)門來控制的,因此閥(fa)門的選(xuan)型(xing)至關 重要(yao),在濾池閥(fa)門的設計和選(xuan)型(xing)時應注(zhu)意以下幾個方(fang)面:

(1)濾池閥(fa)門(men)建議都采(cai)用(yong)國(guo)(guo)際知名品牌的進口閥(fa)門(men),但 為(wei)了(le)節省造價,除了(le)濾池出水調節閥(fa),其他閥(fa)門(men)可以采(cai)用(yong)國(guo)(guo)內(nei)(nei) 知名品牌閥(fa)門(men)或在(zai)國(guo)(guo)內(nei)(nei)組裝的進口閥(fa)門(men)。

(2)濾(lv)池出水調節(jie)閥(fa)(fa)建議采用(yong)氣動調節(jie)閥(fa)(fa),不宜采用(yong)電 動閥(fa)(fa),因為電動閥(fa)(fa)不宜頻繁動作且閥(fa)(fa)位難以控制。

(3)濾池排水閥(fa)建議采用(yong)氣動蝶閥(fa),不(bu)(bu)宜采用(yong)長桿(gan)閘板(ban)(ban)(ban) 閥(fa)。由于長桿(gan)閘板(ban)(ban)(ban)閥(fa)不(bu)(bu)易于安裝,而且(qie)隨著時間的推移土建變(bian)形,造成長桿(gan)閘板(ban)(ban)(ban)閥(fa)運行(xing)困難。

(4)閥門的氣動裝置(氣缸)應合理(li)配(pei)置。

2. 3. 2機械設備的配置

濾(lv)池主要機械(xie)設備有:反沖(chong)洗(xi)水泵、鼓風機、空氣壓縮機 等,這些設備完全可(ke)以(yi)選用(yong)國(guo)產設備,在定(ding)貨時一定(ding)要注(zhu)明所(suo) 定(ding)設備的技術參數,到貨后再根據銘牌參數校(xiao)核反沖(chong)洗(xi)強度。

2. 3. 3自(zi)動控制系統的配置

自動(dong)控制系統的元(yuan)器件建(jian)議采用(yong)進口的產品,液位計(ji)和 阻塞計(ji)建(jian)議選用(yong)差壓式,不宜采用(yong)超聲波液位計(ji)。

2. 3. 4濾料的選用

根據V型(xing)濾(lv)池(chi)(chi)(chi)的(de)反(fan)沖洗技(ji)術(shu)的(de)要(yao)求,建(jian)議(yi)濾(lv)料采用(yong)質量 較好的(de)海砂,不宜(yi)選用(yong)河砂。 3V型(xing)濾(lv)池(chi)(chi)(chi)施(shi)工(gong)(gong)、安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)、調(diao)試(shi) 由于V型(xing)濾(lv)池(chi)(chi)(chi)對工(gong)(gong)藝(yi)參數有嚴格的(de)要(yao)求,因此在V型(xing)濾(lv) 池(chi)(chi)(chi)土建(jian)施(shi)工(gong)(gong)和安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)調(diao)試(shi)中應(ying)注意(yi)以(yi)下(xia)幾(ji)個方面: 3. 1 V型(xing)濾(lv)池(chi)(chi)(chi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)、調(diao)試(shi)步驟和注意(yi)事項 V型(xing)濾(lv)池(chi)(chi)(chi)土建(jian)施(shi)工(gong)(gong)(包括裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)修)基本完工(gong)(gong)后才能交(jiao)付設(she) 備安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)調(diao)試(shi),防止(zhi)交(jiao)叉(cha)施(shi)工(gong)(gong)損壞設(she)備,V型(xing)濾(lv)池(chi)(chi)(chi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)、調(diao)試(shi)步 驟和注意(yi)事項如(ru)下(xia):

 (1)核對裝(zhuang)修(xiu)后濾池各(ge)尺(chi)寸(cun)是否滿足V型濾池工藝尺(chi) 寸(cun)的要求(qiu);

(2)預(yu)制(zhi)安裝濾梁、濾板;

(3)制作安裝反沖洗管道及閥門系(xi)統;

(4)安(an)裝機械設備(bei)、控制柜、儀器儀表,敷設各(ge)種(zhong)電纜(lan)及 電纜(lan)橋(qiao)架(jia);

(5)設備單體調試、測試、記錄;

(6)徹底清(qing)理(li)池體和管道內衛生,安裝濾頭;

(7)每(mei)座濾(lv)(lv)池進行(xing)氣(qi)密性(xing)試驗。第一,先打開沖洗水(shui)(shui)進 口閥(fa)向濾(lv)(lv)池注水(shui)(shui),檢(jian)(jian)查所有濾(lv)(lv)頭(tou)出水(shui)(shui)是(shi)否(fou)良好,如在(zai)某個濾(lv)(lv)頭(tou) 處出現(xian)(xian)強烈(lie)泡沫意(yi)味(wei)著濾(lv)(lv)頭(tou)破(po)損,則更換所有的有缺陷的濾(lv)(lv) 頭(tou);第二,向濾(lv)(lv)池注水(shui)(shui),使濾(lv)(lv)板層上(shang)的水(shui)(shui)深為大約8 cm,開啟 鼓風(feng)機打開進氣(qi)閥(fa)觀(guan)察濾(lv)(lv)池表(biao)面的氣(qi)體分配是(shi)否(fou)均勻,同時(shi) 檢(jian)(jian)查濾(lv)(lv)板和接頭(tou)的緊密性(xing),如在(zai)某個濾(lv)(lv)頭(tou)附近出現(xian)(xian)強烈(lie)泡沫 意(yi)味(wei)著濾(lv)(lv)頭(tou)破(po)損,則更換所有有缺陷的部(bu)件;

(8)安裝(zhuang)濾(lv)料(liao)(liao)。濾(lv)料(liao)(liao)填(tian)(tian)(tian)放之(zhi)前,確認礫(li)石(shi)承托層及石(shi)英 濾(lv)砂(sha)是否符合(he)得利滿標(biao)準(zhun),然后(hou)將(jiang)水注入到濾(lv)板層之(zhi)上至少 50 cm,裝(zhuang)填(tian)(tian)(tian)工作必須特別(bie)小心,無論任(ren)何裝(zhuang)填(tian)(tian)(tian)方(fang)式,都不能損(sun) 壞濾(lv)頭。一(yi)旦濾(lv)頭被覆(fu)蓋,允許加(jia)快(kuai)裝(zhuang)填(tian)(tian)(tian),當所有濾(lv)料(liao)(liao)裝(zhuang)填(tian)(tian)(tian)到 位,即可平整表面。確定濾(lv)料(liao)(liao)層高度符合(he)圖紙(zhi)技(ji)術要求,建議(yi) 增加(jia)5%的(de)濾(lv)砂(sha)填(tian)(tian)(tian)放量,以彌補在濾(lv)池(chi)投運初(chu)期沖洗(xi)過程中 的(de)損(sun)耗;

(9)進(jin)水前檢查(cha)調(diao)(diao)試(shi)。檢查(cha)調(diao)(diao)節各池(chi)進(jin)水堰板,確保濾(lv) 池(chi)配水均勻;調(diao)(diao)試(shi)儀(yi)器(qi)、儀(yi)表、自控(kong)系統和(he)反沖洗系統等;

(10)進水(shui)(shui)(shui)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)調試(shi)(shi)。在初次(ci)(ci)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)調試(shi)(shi)期間(jian),經充(chong)分混合 沉淀(dian)的(de)沉淀(dian)水(shui)(shui)(shui)進入濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi),要投入一定量的(de)氯或添加次(ci)(ci)氯酸鹽 對濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi)進行消(xiao)毒。首(shou)先打(da)開濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi)放(fang)空閥,讓初次(ci)(ci)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放(fang), 直至(zhi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)符合標準。然(ran)后盡可(ke)能投入最(zui)大數(shu)量的(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi)在最(zui)低的(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速下(xia)進行手動運行,濾(lv)(lv)(lv)(lv)后水(shui)(shui)(shui)調節閥一般控制在15%至(zhi) 25%的(de)開度,濾(lv)(lv)(lv)(lv)后水(shui)(shui)(shui)僅用于濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)首(shou)次(ci)(ci)反(fan)沖洗(xi)(xi),不進入清水(shui)(shui)(shui) 池(chi)(chi)(chi)(chi)。逐(zhu)個沖洗(xi)(xi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)(chi),每池(chi)(chi)(chi)(chi)沖洗(xi)(xi)3-4次(ci)(ci)后,濾(lv)(lv)(lv)(lv)后水(shui)(shui)(shui)滿(man)足出(chu)水(shui)(shui)(shui)標 準,即(ji)可(ke)投入試(shi)(shi)生產;最(zui)后根據各池(chi)(chi)(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料損(sun)失情況適(shi)當補充(chong)濾(lv)(lv)(lv)(lv) 料;

(11)聯動(dong)調試生產。檢查校核反沖洗強度;檢查測試儀(yi) 器、儀(yi)表及自控系統。

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