V型濾池在東山水廠的應用
摘要:本文系統介紹V型濾池的工藝特點、技術要求和在東山水廠的應用，并總結了工程施工技術經驗，提出了各階段的 施工要點。
關鍵詞:v型濾池;水廠;工藝;施工
近年來，v型濾池在我國大、中型自來水廠的建設中被廣泛應用。由于它具有較顯著的優點，新建的 東山10耐/日水廠的過濾系統也采用了v型濾池。為使建造者較系統地了解v型濾池的工藝特點和結構形式、 搞好該項工程的施工，本文就此作簡要的論述。
1 V型濾池的工藝特點
v型濾池的濾速可達12一巧n公h;工作周期通常48小時(視原水水質而定);濾后水基本穩定在1度以 下。這樣的高濾速、長周期、優質水主要來源于它的工藝、結構特點:
1.1采有均質大粒徑的砂濾料:砂粒徑為0.95一1.35~;不均勻系數K80=l.2…1.4;砂層厚為1.1…1.5~，形成了孔隙率大且超厚的砂濾層，創造了深層截污的條件，實現了長的工作周期和高速過濾。
1.2濾層上部過濾水位較高(通常為1.2m)確保過濾時各部位正壓運行，避免因表面堵塞引起的壓力突然 變化，而形成濾池內部局部真空，影響過濾效果。因此具備了能過濾較難處理的水的能力，如過濾含有浮 游生物的特殊水和含飽和溶解氣體的水，而不會出現砂層內部放氣或水中夾氣的現象，達到高速運行和濾 后水優質。
1.3具有帶表面掃洗的氣、水聯合反沖洗的工藝結構和設施，實現了低強度，高效率的沖洗要求。
V型濾池的沖洗過程是:在單個濾池停止過濾時，同時用壓縮空氣和濾后水通過濾池底部的配水系統 向砂濾床進行反沖洗，緊接著停止進氣，單用濾后水繼續向上漂洗，在進行上述兩個步驟的同時，原水不 斷地從濾池上部兩側的v型槽，通過槽底部的小孔均勻地向濾床表面進行掃洗，并將廢水排人中間排水槽， 排泄至池外。這樣的沖洗，由于反沖氣體先將砂濾床松動并結合濾后水的反沖，使砂粒產生強烈的振動和 摩擦，從而分離粘在砂粒表層的雜質，并把這些雜質轉移到濾床表面，溢人排水槽，同時從V型槽沖出的 原水又將濾床表面的雜質加速推向排水槽，因而清洗效率高，避免了濾床泥球的形成。沖洗的結果，可以 達到下面三種效果:
(l)砂濾床不產生膨脹，不會因砂粒徑大小不同而形成水力分級，大大增強濾床的深層截污能力。
(2)砂濾料不產生明顯的砂粒脫流現象。
(3)由于濾床表面被沖洗干凈，濾床內僅含有清潔的濾后水，因此過濾重新開始時，不必排除初濾水便 可獲得優質的濾液。
v型濾池正常沖洗的技術要求:氣水反沖時，送氣強度為14一16US.可，水沖強度為3.6US.m’;單水漂 洗強度為4.2US.可;表面掃洗強度為2.2US.叮。通常反沖洗時間為8一10分鐘。可看出與其它類型濾池相比， V型濾池能降低沖洗設備的容量，節省沖洗水量和電耗。
1.4過濾時保持水位相對穩定，而濾速基本不變，其過濾過程是:原水從濾池的共用進水槽通過進水閥， 經溢流堰送入單格濾池的進水槽，從兩側進水窗流人v型槽，人濾池過濾。在過濾過程中，隨著濾床截污 增加，水頭損失加大，以調整濾池出水閥的開啟度，使水經過砂濾床和出水閥的總水頭損失保持穩定，達 到濾速穩定在設計范圍內。當水頭損失超過允許值時，濾池開始反沖洗，整個過程由PLC系統，進行操作。
1.5采用PLC系統自動化控制，并備有手動操作的控制系統。v型濾池的PLC控制系統是利用濾池上部水位 的變化，通過裝在濾池內部的壓力傳感器(或水位計)提供信號給控制系統，該系統信號與原儲存的設計 水位相比較，當信號水位與設計水位的偏差值超過原設計系統臨界值大約土Zcm時，便打開濾池出水氣動 蝶閥的控制活塞的兩個電磁閥中的一個，使壓縮空氣進人控制活塞，操作蝶閥的開啟。蝶閥的閥桿與電位 計偶聯，電位計將蝶閥開啟情況產生一個可調的反饋信號，反饋給信號處理系統。隨著濾池上部水位的調 整，反饋信號逐漸消失，直至恢復到設計水位，蝶閥開啟達到穩定值。隨著砂濾床阻力的變化，濾池上部 的水位又跟著變化，上述程序將受PLC系統指揮重新進行。
在PLC控制系統中每個濾池設堵塞顯示器，濾池的堵塞情況通過傳感器的測定，用信號傳給信號處理 系統，當濾床出現最大堵塞值時進行報警，PLC系統按原設計編程逐步起動濾池各有關閥門和反沖洗鼓風 機、反沖洗水泵進行反沖洗。這種自動起動的自動程序控制，PLC系統可以根據濾池的堵塞程度、濾速大 小，也可以按預編的運行時間，進行自動沖洗。
為了防止自動化控制系統發生故障時，濾池能繼續運行，在操作室還設手動操作控制臺，分別對每個 濾池的各個閥門，以及整個反沖洗系統進行手動操作控制。
2東山水廠的過濾系統
新建的東山水廠總規模為10萬m3)日，濾池分二組，每組為5萬耐/日，分別設在n級泵房兩側。采用組 合的結構形式;濾池下層為清水池，n級泵房下層作為水泵吸水井用的清水池，清水池彼此間距Zm，用3 根DN1000鋼管貫通，并設柔性接頭。濾池和n級泵房北側沿長度方向為通長管廊，管廊上層為操作室，濾 池的控制系統設在此處。 濾池采用v型濾池，目前先建一組(規模為:5萬m今日)，平面尺寸為29.75x198m，(含管廊及進、 出水渠)，分成4格，單格尺寸為10.5x7.om，單格的過濾面積為63m2，總的過濾面積為252m2。濾速為 8.2911譏J，強制流速為11111任I，此濾速低v型濾池的正常濾速，安全系數較高。
濾池進水系統:設總進水渠一個，寬為1.35m，高2.0m，有效水深1.巧m，總渠在各單格濾池進水閘兩 側各設高為1.15m的溢流堰，(堰頂標高:35.60m)當來水量超出堰高時，水溢流排人排水渠。原水從進 水總渠經單格濾池的進水閘流人單格濾池第一進水槽再經堰高為0.95m(堰頂標高為35.4Om)溢流人第二 進水槽，分別從兩側進水窗流人兩側v型槽，通過槽底一排等標高中32@200的孔眼人濾池，保證了每格濾 池進水量基本相等，濾池內布水均勻，限定了濾池過濾最高水位在35.50m標高以下。
濾床:濾料采用漳浦明城石英砂廠的石英砂，有效粒徑為0.95一1.25~，K80=l.3，濾層厚為1.2m。支 承層粒徑為2.0咖，厚度0.05m，以改善濾頭之間板面的濾后水與沖洗水的水力條件，使該處不可能存砂或 雜質、浮游生物的滯流區。過濾時砂床上部水深為1.25m。
反沖洗氣、水分配系統為小阻力配水系統:由分配槽、濾板和長柄濾頭組成。分配槽在濾池中央排水 槽下面，寬0.6m，頂板為排水槽底板，起點高1.3m，終端高l.15m。槽兩側上方布設一排等標高的小50配 氣孔，下方與底板交接處布置一排200x200的配水孔，中對中距離均為1.om。
濾板:每格濾池布設60塊濾板，平面尺寸為1020x970Inm，厚100~，每塊濾板以網格狀均布49個DN25 塑料長柄濾頭。濾板用不銹鋼螺栓和不銹鋼壓板錨固在支承梁上。濾板之間及濾板與池壁間的接縫，下部 用低發泡聚乙烯填縫，中部用聚硫密封膠密封，上部用l:2防水水泥砂漿抹平抹光。濾板下面是個高為0.75m 的空間，是過濾水和反沖洗氣、水必經之道，由于空間較大，氣、水流動阻力很小，確保了濾板下的壓力 基本均等，使砂濾床在過濾或反沖洗時不產生局部死水區。
管廊內布設每格濾池的清水管(DN300);沖洗清水管(DN35o);沖洗氣管(DNZoo)。 反沖洗設備布設在n級泵房內。設羅茨鼓風機3臺;2用1備，每臺流量1750m3艦，壓力l.35Bar。空壓 機2臺:1用1備，每臺流量42m3爪;壓力SBar，壓力儲氣罐2只，每只容積:500升。濾池反沖洗泵3臺:2 用l備，每臺流量437m3艦，揚程:16m。
濾池的工作閥門和閘門均采用氣動執行機構，由壓縮空氣控制。濾池在操作室設一套PLC控制站，濾 池的過濾運行、反沖洗操作均采用自動化控制系統。根據V型濾池的控制原理，實現濾池的恒水位等濾速 控制和自動反沖洗控制。控制器選用美國通用電氣公司的產品，同時配備工業觸摸屏及軟件系統，實現現 場基本操作。控制系統的通訊接口是通用統一的工業以太網。并附設手動控制裝置，當自動系統發生故障 時，可進行人工操作。
3做好施工組織、管理工作，確保工程施工質量
……
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