【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，開啟單元池氣動(dòng)蝶閥，進(jìn)行氣沖，歷時(shí) 1分鐘。 （ 4）、開啟反沖水氣動(dòng)蝶閥，同時(shí)啟動(dòng)一臺(tái)反沖洗水泵 和第二臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)行氣、水混合沖洗，歷時(shí) 6分鐘。 （ 5）、關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)和氣沖蝶閥，再啟動(dòng)第二臺(tái)反沖洗水泵，進(jìn)行反沖水水漂洗，歷時(shí) 6分鐘。 （ 6）、完成單元池沖洗，關(guān)閉反沖水氣動(dòng)蝶閥和沖洗水泵。開啟濾池排氣隔膜閥，排除配氣總渠中殘存氣體，約 10秒后，待氣排盡后關(guān)閉。關(guān)閉排水氣動(dòng)閘板，開啟進(jìn)水氣動(dòng)閘板，隨著池中水位達(dá)到過濾水位后，自動(dòng)開啟清水出水閥。 3． 沖洗泵房 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 3臺(tái)， 2用 1備。 2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量供 1格濾池反沖洗使用，鼓風(fēng)機(jī)性能為Q=3080m3/h， P=，配用電機(jī)： N=45kW， n=。 臥式離心水泵 3臺(tái)， 2用 1備。 2臺(tái)水泵出水量供 1格濾池反沖洗使用，離心水泵性能為Q=847m3/h， H=10m，配用電機(jī)： N=37kW， n=，總出水管為DN=500mm，并裝有一臺(tái)超聲波流量計(jì)。 微型空壓機(jī) 2臺(tái)， 1用 1備， Q=45m3/h， P=8bar， N=，用于操作濾池氣動(dòng)閘板和蝶閥等氣源設(shè)備。 四．經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 由于高殿水廠在沉淀處理前增加了靜態(tài)混合器，提高了混凝效果，濾前水質(zhì)相當(dāng)好，從而延長了濾池的運(yùn)行周期，最長周 期可達(dá)一個(gè)星期。然而太長的運(yùn)行周期可能 引致濾床內(nèi)部有機(jī)物集聚和菌群增長，使濾后水變臭、變味，及濾池內(nèi)部產(chǎn)生難以清除的粘滯物，另一方面，運(yùn)行周期短則造成濾水時(shí)間減少，反沖洗水量增加，降 低了生產(chǎn)能力。因此，高殿水廠根據(jù)運(yùn)行需要，設(shè)定一個(gè)運(yùn)行周期為 24小時(shí)，水頭損失極限設(shè)定為 。 經(jīng)過七年使用時(shí)間，即使在夏季高峰供水及臺(tái)風(fēng)引起源水高渾濁度時(shí)，只要保證濾前水渾濁度在 10NTU以下，濾后水濁度均低于 1NTU，濁度去除率可達(dá) 98%以上。此外，濾池運(yùn)行至今，由于采用氣、水同時(shí)反沖及表面漂洗效果 良好，砂層內(nèi)不積存泥球，亦無需定時(shí)把砂移出外面進(jìn)行徹底清洗，由于所選用砂粒耐 磨度高，破碎度小，反沖洗時(shí)砂床不膨脹，并無顯著砂粒被水沖走的現(xiàn)象，從而節(jié)省了維持費(fèi)及帶來操作上的方便。 與其它類型濾池相比， V型濾池至少具有以下三個(gè)無可比擬的優(yōu)越性： ——濾速可達(dá) 7—10m/h，即使在高濾速運(yùn)行時(shí)，在整個(gè)過濾周期中都能獲得優(yōu)質(zhì)水。 ——運(yùn)行周期最長，而運(yùn)行費(fèi)用低反沖水循環(huán)次數(shù)較少。 ——反沖洗采用三種流體：壓縮空氣、濾后水和源水，因此可用最小的水頭損失和電耗獲得最高的效率。 綜上所述，我們認(rèn)為 V型濾池在 水廠中的廣泛應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)供水行業(yè)提高供水水質(zhì)，提高供水安全可靠性，降低藥耗、降低能耗、降低漏耗的較好途徑。 V型濾池的設(shè)備化處理 1 問題的提出 吉林市某新建 10104t／ d凈水場(chǎng)設(shè)計(jì) 選擇 混 合、反應(yīng)、沉淀及過濾水處理工藝，過濾采用 V型濾池。 V型濾池為一種快濾池，近幾年已被我國許多大型凈水廠采用，其 V型進(jìn)水槽、排水槽堰板、集配水氣室、 氣水沖洗濾頭、濾板、支座等構(gòu)成了濾池的核心裝置，這些 “配件 ”原設(shè)計(jì)選材均為混凝土結(jié)構(gòu)。在開工前我們對(duì)多家水廠進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn) V型濾池在混凝土施工過 程中存在很多問題，如進(jìn)水槽掃洗孔精度差、排水槽堰板不水平、濾板水平度差等。 對(duì)于 V型 濾池設(shè)計(jì)精度要求高的核心裝置，不能簡(jiǎn)單地看成是鋼筋混凝土池體，而應(yīng)將其視為過濾 設(shè)備 的 “配件 ”進(jìn)行安裝，只有這樣才能達(dá)到和保證其具體的精度要求，確保濾池運(yùn)行 效果 和經(jīng)濟(jì)效益。然而目前土建施工措施和方法，很難滿足濾池設(shè)計(jì)精度要求，促使我們?cè)诩帜承陆ㄋ畧?chǎng)設(shè)計(jì)中大膽地選用了新材料，對(duì)土建難施工、難處理、難保證的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了 “設(shè)備 化 ”處理。下面具體介紹如下： 2 V型濾池結(jié)構(gòu)及核心 “部件 ”簡(jiǎn)介 V型濾池結(jié)構(gòu) V型濾池 (見 V型濾池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖 2)因兩側(cè)進(jìn)水槽 4設(shè)計(jì)成 V字型而得名。一組 V型濾池通常由數(shù)只濾池組成。每只濾池中間為雙層中央渠道，將濾池分 成左、右兩格。渠道上層 6是排水渠供沖洗排污用；下層 7是氣、水分配渠，過濾時(shí)匯集濾后清水，沖洗時(shí)分配氣和水。渠上部設(shè)有一排配氣小孔 9，下部設(shè)有一排 配水方孔 8。 V型槽底設(shè)有一排小孔 5，既可作過濾時(shí)進(jìn)水用，沖洗又可供橫向掃洗布水用，這是 V型槽底設(shè)計(jì)的一個(gè)特點(diǎn)。濾板上均勻布置長柄濾頭，每平方米布 置 5060個(gè)。濾板下部是空間 10。 V型濾池核心 “部件 ” V型濾池除池體和中央渠道外， V型進(jìn)水槽、濾板及支撐、阻流壁、排水槽堰板都可視為 “部件 ”，是濾池的核心裝置，其 制作 和安裝的精度關(guān)系到濾池的出水質(zhì)量、運(yùn)行周期、反沖洗效果，同時(shí)，這些核心 “部件 ”具備 設(shè)備 化處理的條件，因而在水 廠建設(shè)中我們對(duì)其進(jìn)行了 設(shè)備 化處理。 3 V型濾池 V型進(jìn)水槽 槽總長 ，槽上寬為 ，槽縱向堰頂水平誤差 177。1mm；池與池之間堰頂豎向誤差 177。2mm。槽底開中 30mm孔 66個(gè)，孔口間距為 160mm，孔口精度誤差 177。，孔距誤差土 1mm，孔口水平精度誤差 177。1mm。進(jìn)水槽 厚度 誤差 177。結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)牢固不泄漏。 濾板 單池濾頭系統(tǒng)水平誤差 177。1 mm，每格濾池濾板豎向安裝誤差為 177。3 mm，濾池間濾板豎向安裝誤差為 177。5 mm，濾板支撐系統(tǒng)豎向誤差 177。3mm，濾板厚度 (50mm)誤差177。 阻壁流 凸凹規(guī)格 (3mm)誤差為土 mm，結(jié)構(gòu)合理、表面光滑，粘結(jié)牢固。 均粒濾床 經(jīng)篩分檢定最小 最大 粒徑不得超過 2％， K80=177。其中承托層厚度 (100 mm)誤差 177。5mm，均粒濾料層厚度誤差 177。5mm。 排水槽堰板 排水槽堰頂水平誤差土 1 mm。 4 施工難度 分析 V型進(jìn)水槽設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)厚度為 80177。2mm，水平精度要求 177。1 mm。每個(gè)濾池有 2個(gè) V型進(jìn)水槽； 122個(gè)沖掃洗孔，精度要求為 177。 mm，設(shè)計(jì)上要求每個(gè) V型進(jìn)水槽沖掃洗孔水平成線，水平精度要求 177。1 mm； V型槽需和池壁同時(shí)綁筋、支模、澆筑，預(yù)留的沖掃洗孔混凝土施工難度非常大，常見問題就是脹模，預(yù)埋孔精度滿足不了工藝要求，嚴(yán)重影響濾池沖洗效 果。 排水槽堰板 與沖掃洗孔相對(duì)位置決定濾池沖洗效果，設(shè)計(jì)為混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，豎向精度要求 177。2mm，一次澆筑成型再無法改變，造成土建施工精度決定濾池使用效果，設(shè)計(jì)意圖受土建影響太大。 濾板設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)濾板時(shí)，每平；需預(yù)埋 50個(gè) ABS濾頭安裝孑 L，精度要求為 177。1mm。每格濾池濾板豎向安裝誤差為 177。3mm，濾池間濾板豎向 安裝誤差為177。5mm，濾板豎向安裝誤差是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求是 V型濾池施工成敗的關(guān)鍵而對(duì)于土建施工來說又很難達(dá)到這一要求。 鋼筋混凝土施工滿足不了 V型濾池精度塑的原因有以下 2點(diǎn)： ① 土建施工規(guī)范要求比較 寬泛，制作精度可以在幾毫米甚至幾厘米之間變化，對(duì)于 設(shè)備 化，的 V型濾池來說，精度明顯偏低； ② 土建施工方法如綁筋、支模、澆筑也有達(dá)到設(shè)計(jì)精度。 另外，工人素質(zhì)對(duì) V型濾池影響較大，工人素質(zhì)決定 V型濾池制作精度。 總之， V型濾池設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，度很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，土建施工效果決定濾池使用效果。 5 解決辦法 V型進(jìn)水槽 V型進(jìn)水槽采用不銹鋼材料預(yù)制，并與預(yù)埋的不銹鋼組件配合安裝。兩 種進(jìn)水槽對(duì)比見圖 3。 排水槽 排水槽堰頂設(shè)計(jì)成可調(diào)堰、掃洗配水孔布置與排水槽堰頂呼應(yīng)，以便消除近槽側(cè)沖洗水回流，強(qiáng)化表洗，保證氣 —水聯(lián)沖效果。 濾板 配氣、水室濾板采用復(fù)合材料制作，支撐系統(tǒng)采用可調(diào)不銹鋼組件，即可減少占據(jù)有效空間，又便于檢修和確保安裝精度 。濾板嵌縫結(jié)構(gòu)應(yīng)可靠、抗泄漏，并經(jīng) 2m水靜壓檢驗(yàn)合格，保證無跑砂現(xiàn)象。兩種濾板及支架對(duì)比見圖 4。 池壁 為避免水從池壁短流，影響濾池制水效果，將池壁設(shè)計(jì)成阻流壁，保證制水效果。本工程阻流條的材質(zhì)為聚丙烯，形狀為條狀，寬度為 60mm，厚度為 20mm。 沖洗排水槽 沖洗排水槽采用可調(diào)式三角齒堰，材質(zhì)為不銹鋼。三角齒堰安裝時(shí)用不銹鋼螺絲固定在排水槽池邊，兩邊高度應(yīng)保持一致，排水槽堰頂水平誤差 177。1mm。固定排水槽與可調(diào)排水槽對(duì)比見圖 5。 6 實(shí)際應(yīng)用效果 掃洗孔精度高，掃洗效果優(yōu) 不銹鋼組合件構(gòu)成的 V型槽與濾池壁安裝緊密，掃 洗孔精度優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。進(jìn)水閘板開啟 5％時(shí)，掃洗孔出流均勻，強(qiáng)度一致。進(jìn)水閘板開啟 ≥20％時(shí)，濾池進(jìn)水均勻。 濾板高度可調(diào)，反洗質(zhì)量高 復(fù)合濾板、可調(diào)不銹鋼支撐、可調(diào)長柄濾頭保證了安裝精度。氣洗、氣 —水混合洗、水洗砂層鼓泡均勻，處于微膨脹狀態(tài)、不流化，無漏氣、短流、跑砂現(xiàn)象。 排水堰板可調(diào)，表沖水消耗少 施工安裝 方便 ，使排水堰頂達(dá)到設(shè)計(jì)要求以確保及時(shí)排除沖洗廢水，又保證沖洗均勻和適當(dāng)縮短漂清時(shí)間。 7 結(jié)語 ① V型濾池的 設(shè)備 化處理，減少了土建施工難度，簡(jiǎn)化了施工工藝，節(jié)省了施工時(shí)間。 ② V型濾池的 設(shè)備 化處理，真正地達(dá)到了 V型濾池制作精度要求。 ③ V型濾池的 設(shè)備 化處理，為給排水構(gòu)筑物 設(shè)備 化，使用新技術(shù)、新工藝、新材料積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 V型濾池設(shè)計(jì)的一點(diǎn)改進(jìn) 通常，濾池的運(yùn)行由可編程控制器自動(dòng)控制進(jìn)行，不需要人工操作。在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)自控系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)發(fā)生濾池溢水現(xiàn)象，由于地表水凈水廠日 處理規(guī)模一般在 5萬 m3至幾十萬 m3，在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)溢出大量的水，進(jìn)而造成連鎖事故，比如淹沒設(shè)備 ，損壞電氣系統(tǒng)，最終有可能造成整座水廠癱瘓?，F(xiàn)以 石家莊市地表水廠為例，提出作者的一點(diǎn)改進(jìn)意見。 問題 石家莊地表水廠設(shè)計(jì)能力為 30萬 m3/d，其輸水管線長近 60 km。由于取水口標(biāo)高高于水廠標(biāo)高近 30 m，所以采用重力流輸水，進(jìn)廠水流量調(diào)節(jié)在取水口進(jìn)行。由于輸水管線長，每次取水口調(diào)整流量后，要經(jīng)過 4 h才能在水廠進(jìn)口處體現(xiàn)出流量變化。水廠采用常規(guī)凈水工藝，濾池采用 V型濾池。 型濾池設(shè)有進(jìn)水提板閘、反沖洗水排水提板閘、反沖洗水進(jìn)水蝶閥、反沖洗空氣進(jìn)氣閥、氣動(dòng)清水出水閥、反沖洗排氣閥。所有 閥門按設(shè)定的程序由 PLC自動(dòng)控制。 但由于該濾池在設(shè)計(jì)時(shí)沒有設(shè)計(jì)溢水槽，在停電的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)問題。 我們知道，濾池在正常過濾狀態(tài)時(shí)，由于清水出水閥門的開度是靠自控系統(tǒng)輸出一個(gè) 4～ 20 mA的信號(hào)至氣動(dòng)閥門的閥門定位器，經(jīng)過電氣轉(zhuǎn)換，利用壓縮空氣壓縮復(fù)位彈簧將閥門打開。當(dāng)信號(hào)為零或 4 mA時(shí)，閥門在復(fù)位彈簧的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)。 上述這種設(shè)計(jì)對(duì)于保證濾池出水水質(zhì)是一種 安全 措施， 即當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，可以保證不再有水通過清水出水閥門，不再進(jìn)入清水池。但是從水廠 安全 運(yùn) 行角度來看，卻是有缺陷的。對(duì)于象石家莊地表水廠這樣的北方地區(qū)水廠，由于采用上述工藝流程，而且水源多來自水庫，水質(zhì)相對(duì)于南方多見的以江河水為水源的 水廠來說是相當(dāng)穩(wěn)定的。特別是冬春季節(jié)，由于華北由于華北地區(qū)降雨降雪量小，這樣水庫水經(jīng)過長期沉淀，水質(zhì)一般不錯(cuò)，在這種條件下，在考慮濾池設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng) 首先考慮水廠的 安全 ，在故障狀態(tài)時(shí)清水出水閥門應(yīng)為開啟狀態(tài)，而不應(yīng)該為關(guān)閉狀態(tài)，以防止溢水現(xiàn)象。 在石家莊水廠，有一次因?yàn)殡娫垂收?，造成濾池控制系統(tǒng)的一只模塊損壞，使得控制系統(tǒng)信號(hào)中斷，從而引發(fā)整個(gè)濾池的失 控。當(dāng)時(shí)水廠進(jìn)水量在 的規(guī)模，由于濾池失控，自控系統(tǒng)輸出給清水出水閥門的信號(hào)中斷，閥門在機(jī)械復(fù)位彈簧的作用下自動(dòng)關(guān)閉，而這時(shí)濾池仍然在進(jìn)水，濾池水位迅速升高 直至溢出濾池。由于濾 池沒有設(shè)計(jì)溢流槽，水開始溢出濾池，僅僅 4～ 5 min的時(shí)間，濾池周圍便積水十幾 cm。 在這種緊急情況下，在自控系統(tǒng)恢復(fù)之前，解決溢水問題的方法只有兩條：一是關(guān)閉進(jìn)水，二是打開濾池排水閥門和清水出水 閥門。對(duì)于前者，我們知道，水廠的來水是通過近 60 k m的重力輸水管線到達(dá)水廠的，如果關(guān)閉進(jìn)廠水閥門，極有可能造成輸水管線因水錘效應(yīng)而崩裂，再者即使關(guān)閉進(jìn)廠閥門，至少也要有幾十 min的時(shí)間，而在這段時(shí)間內(nèi)，溢出的水有可能已經(jīng)造成無法挽回的損失。因此在濾池溢水后，只能采取后者。這時(shí)，操作人員迅速手動(dòng)打開所有 排水提板閘，由 于濾池的排水管大小的設(shè)計(jì)是按照一個(gè)濾池單元排水設(shè)計(jì)的，于是，就發(fā)生了排水困難的局面。這時(shí)，濾池仍然溢水，約 10 min后，濾池周圍地面積水深達(dá) 10 cm。于是，操作人員緊急將所有清水出水閥門手動(dòng)打開，將濾池水位降了下去，為維修提供了時(shí)間。 20 min后維修人員更換 了一塊新的 PLC模塊，使自控系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。如果不是及時(shí)手動(dòng)打開清水出水閥，很可能將整個(gè)濾站底層淹沒，濾池附近的鼓風(fēng)機(jī)房和空壓機(jī)房，反沖洗泵房 及濾站配電室會(huì)被淹沒，損失無法計(jì)算，甚至可能將整個(gè)水廠淹沒。由于 20 m in內(nèi)水的 過濾是超過正常濾速情況下進(jìn)入清水池的，因此為保證水質(zhì)，我們水質(zhì)監(jiān)測(cè)部門專門對(duì)水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，未發(fā)現(xiàn)任何異常。 改進(jìn)措施 我們認(rèn)為，對(duì)于華北地區(qū)利用水庫水做水源的水廠