虹吸滤池改为气水反冲洗均质滤料滤池工程实例

·施工、材料与设备·虹吸滤池改为气水反冲洗均质滤料滤池工程实例徐敬陈余星赵小明杨永志(1净化控股集团股份有限公司，台州317605；2净化集团(玉环)给排水设计研究院有限公司，台州317605)摘要针对嵊州市第一水厂虹吸滤池运行过程中存在反冲洗不彻底、过滤周期短、反冲洗耗水量大等问题，将虹吸滤池改造为恒水位恒速过滤的气水反冲洗均质滤料滤池，可实现全自控运行，将清水出水方式由敞开改为封闭，提升了供水的安全性。介绍了该改造工程的设计方案、设备改造、施工措施及改造后运行效果，可实现在负荷4．5万m。／a，滤前水浊度2～3NTU时，滤后水浊度达到0．1～O．2NTU，过滤周期大于48h。关键词虹吸滤池均质滤料滤池气水反冲洗恒水位过滤全自控运行1工程概况嵊州市第一水厂于1991年建成通水，设计规模为4万m。／a。过滤采用两座标准$773(三)虹吸滤池，单座滤池设计规模1330m。／h，分8格，为双排布置，每格改造前平面净空尺寸为4．5m×4．0m。虹吸滤池构造见图1。虹吸滤池过滤过程为：沉淀出水经配水渠，由滤池的虹吸进水管分配到滤池，穿过滤料层和配水系统，最后经配水孔汇总到清水渠。虹吸滤池反冲洗过程为：当滤池内水位达到最高液位时，通过抽真空系统，使虹吸排水管内水位上升，形成虹吸排水，滤池内水位迅速下降，清水总渠内的水即通过配水系统穿过滤层向上流动，从而达到反冲洗的目的。当计时水槽内的破坏虹吸管口露出时，空气会进入排水虹吸管内，虹吸被破坏，冲洗即停止，滤池进入过滤状态。虹吸滤池在运行过程中存在如下问题：(1)反冲洗不彻底，滤料板结。虹吸滤池采用清水总渠内水冲洗，冲洗水头小，冲洗不彻底，随着运行时间的增加，滤料积泥也日渐严重，最终板结发黑。每隔1年需要人工掏砂并清洗后填回。(2)过滤周期短。滤池采用的是单层细砂滤料，粒径小，不均匀系数大，污物通常只被截留在表层20CII1左右的砂层，纳污能力有限，过滤周期不到12h。(3)部分滤池滤头破损，漏砂严重。随着嵊州市用水需求不断增加，为了保障正常供水，嵊州市水务集团有限公司决定对一水厂进行升级改造，提高出水水质和水量，本文主要针对滤池106给水排水Vo1．42No．5201632002004000200___D01200000,I丰|水}I清水出水管、j、-、}厂h配水渠＼上／lJIIr×1lJl＼进水I、捧水虹吸管、。。一进水虹吸§计时水槽I尉一llI三扳冲jj水管E配水渠一＼J———1800a平面布置配水水虹吸要。排水槽滤料层80cm配永空间【==冲捧水渠癌板4500lo0O2400100Q450o⋯bA-A剖面图1虹吸滤池结构示意改造部分进行阐述。2改造方案2．1改造目标(1)将虹吸滤池改造为均质滤料滤池，按规模6万rn。／d设计，进水浊度≤3NTU时，出水浊度≤0．5NTU，过滤周期≥36h。(2)实现气水反冲洗。(3)实现恒水位恒速过滤，全自控运行。2．2设计方案2．2．1均质滤料滤池构造和工作过程均质滤料滤池构造见图2，滤池内各标高见表1。就地控制柜捧水闸板阔捧水槽a平面布置反冲气管l滤砂2'00反冲捧水管550023O021552045192O—__1870反冲水阀、均匀布气储nn2110bA．A剖面图2均质滤料滤池结构示意表1改造后滤池内各标高项目标高／m(黄海高程)项目标高／m(黄海高程)滤池底l8．00排水槽顶21．55滤板底19．00过滤水位23．00承托层顶19．20滤池顶23．25滤料层顶20．45均质滤料滤池过滤过程为：沉淀出水经配水渠，由滤池的进水口分配到各滤池，然后向下穿过滤池砂床和集水系统进入底部清水空间，最后经出水孔和出水管送至中间清水管。当满足如下两个条件时进行反冲洗程序：①达到设定时间(36h或48h，根据进水水质定，常用设定)；②清水出水阀全开(改造后采用恒水位等速过滤，备用设定)。滤池反冲洗流程为：①关闭进水阀并静置降水位6～8rain，关闭清水阀；②开启风机，开启反冲气阀门，进行单气冲洗，历时1．5min；③单气冲洗完毕后，开启一台水泵，开启排水阀，进行气水反冲洗，历时5min；④气水反冲洗结束后，关闭风机，打开排气阀，开启2台水泵，进行单水冲洗，历时5min；⑤单水冲洗结束后，关闭反冲水阀门，关闭水泵，关闭排水阀；重新打开进水阀，打开清水出水阀。2．2．2均质滤料滤池设计参数设计流量2625rn。／h(自用水系数取5)；滤速一7．5m／h；单池过滤面积22m。(原池18m)，分16个滤池，总过滤面积352m。反冲洗方式采用单气一气水一单水，其中气洗：qx一17L／(S·m2)，t一1．5min；气水反冲洗：g气一17L／(S·m)，q水一4．0L／(S·m0)，t一5min；单水：q水一8．0I／(S·rn)，t一5min，运行中由于排水不畅，后修改