V型滤池工艺设计探讨论文

2024-06-15

V型滤池工艺设计探讨论文（共4篇）

V型滤池工艺设计探讨论文篇1

摘要：V型滤池是目前城镇给水处理厂设计中普遍采用的池型，其特点主要是采用较厚的均质滤料层增加过滤周期和先进的气、水反冲洗、表面扫洗技术增加反洗效果和减少自用水量。结合辽河油田净水厂的V型滤池设计及施工经验，总结出在V型滤池设计中应该注意的事项。

关键词：V型滤池；工艺设计；V型槽；整体浇筑滤板

1工程概况

辽河油田净水厂是辽宁省大伙房水库输水工程的辽河油田配套工程，该工程设计规模为10×104m3/d，过滤工艺采用V型滤池，采用双排，共8组滤池，每组过滤面积91m2,设计滤速6m/h，气冲洗强度15L/m2s，单独水洗强度5L/m2s，气水联合反洗时水冲洗强2.5L/m2s，表面扫洗强度2L/m2s，过滤周期24~36h，滤料粒径0.9~1.2mm，滤料层厚度1.5m，滤层表面上水深1.5m。净水厂自2016年6月建成投产以来，各项设施运行平稳、正常，出厂水浊度满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)要求，并达到低温季节出厂水浊度≤0.5NTU，其他季节≤0.3NTU。

2关于V型滤池工艺设计的几点总结

本工程在总结以往V型滤池设计、施工及运行中出现的问题和经验后，对滤池的设计进行了改进，在工程投运后效果较好，现总结如下。

2.1采用不锈钢V型槽替代传统的混凝土

V型槽V型槽在V型滤池中起布水和反洗时表面扫洗的作用，是V型滤池的核心部件之一，直接关系到滤池的布水均匀、反冲洗效果和出水水质。在传统V型滤池设计中，大多以现浇混凝土结构为主。由于V型槽角度倾斜、预留孔密集等特点，传统土建施工很难保证其外观质量和工艺精度，因此混凝土V型槽设计需要改变，采用易于加工安装得不锈钢V型槽代替混凝土V型槽，有效地解决了这一难题。不锈钢V型槽有以下特点：（1）预制简单、易于工厂加工不锈钢V型槽可直接在工厂加工完成，一次运输到场，加工制作不受天气影响，同时不占用土建滤柱、滤梁和滤板的施工时间。（2）施工精度高由于V型槽冲洗孔径小、数量多，工厂加工制作不锈钢钢材料的V型槽可按照机械制造精度控制，比混凝土施工精度高，能保证表面扫洗效果。（3）安装快捷、维护方便根据现场施工经验，单格滤池安装时间不到1天即可完成，且不占用关键工期。不锈钢V型槽表面光滑，不易结垢和滋生藻类，维护清洗方便。

2.2采用整体浇筑滤板和可调节滤头

本工程采用了整体浇筑滤板和可调节滤头，该工艺是气水反冲洗滤池配水布气系统的进步。相对传统预制滤板，整体浇筑滤板没有任何接缝、杜绝了传统滤板的密封胶开裂、脱落现象带来的漏气、漏水甚至漏砂等问题。整体浇筑滤板和滤池形成整体结构，增加了滤板的有效厚度、牢固度和刚度，延长了使用寿命。整体浇筑滤板在平整度的控制上对施工精度要求相对较低，单格滤池表面水平度误差控制在±5mm即可，施工操作相对简单些。传统滤头将滤杆和滤帽连成一体，只能调整小块铝板的水平度来间接控制滤头水平度的落后手段。可调节滤头是将滤帽和滤杆设计为分体式，滤杆可以垂直上下移动调整高度，从而可以直接精确调节滤杆上的进气孔在一水平面上。

2.3确定好滤池扫洗孔中心标高与排水槽顶面标高的关系

V型滤池的表面扫洗是通过V型槽底部扫洗孔喷射的射流来实现的，确定滤池扫洗孔中心标高与排水槽顶面标高的关系是保证表面扫洗效果的关键。根据射流的性质，要使表面扫洗效果最佳，射流最好为半淹没射流，同时根据《室外给水设计规范》（GB50013－2006）中9.5.31的条文解释中的阐述和调研情况总结，本工程设计表面扫洗孔中心标高低于排水槽顶面标高20mm，投产后表面扫洗效果较好。

2.4滤池扫洗进水孔加装闸板阀

V型滤池的进水有两个方孔，一个是滤池进水孔，另一个是扫洗水进水孔，其中滤池进水孔装安装进水气动闸板阀，而扫洗水进水孔一般不安装阀门，在滤池反冲洗时进水阀门关闭，水由扫洗水进水孔进入滤池，这是符合V型滤池的设计思想的。若是遇到某格滤池需要放空检修或消毒时，就需要将扫洗水进水孔封堵住，因此在扫洗水进水孔加装质量较好的方形闸板阀十分必要，同时由于此闸门开关次数比较少，平时应要加强保养。

3结语

V型滤池采用均质滤料，先进的气水联合反冲洗工艺，并在整个反洗过程中持续进行表面扫洗，可使杂质较快排出，滤池运行可通过PLC实行自动控制，因此运用越来越广泛，但V型滤池对施工精度要求高，只有保证精度要求才能保证供应运行平稳和效果良好，通过工程实践，本文对优化V型滤池设计提出了几点看法，希望在以后的应用中更好地发挥作用。

参考文献：

[1]汪凡.从工程实例谈对V型滤池设计及施工的几点看法[J].科技创新与应用，2013(14):244.[2]何家明.V型滤池的设计与施工[J].中国给水排水，2005（1）:96-97.[3]上海市政设计研究所主编.给水排水设计手册—城镇给水（第二版）[J].中国建筑工业出版社，2004.

V型滤池工艺设计探讨论文篇2

1 设计水质与工艺流程

1.1 进出水水质

综合该厂再生水回用工程可行性研究报告和运行10余年的水质分析报告,经有关专家综合分析,确定了本工程的设计规模和水质标准。设计水质参数见表1。

1.2 工艺流程

采用“高密度沉淀池+V型滤池”处理工艺。

2 主要处理构筑物与处理设备

2.1 原水提升泵站

该厂二级处理采用三沟式氧化沟工艺,二级出水水位较低,须经过泵站提升后才可进入再生水处理系统。泵站土建施工按远期处理规模6万m3/d设计,一期工程安装潜水泵3台,2用1备,单泵流量为834 m3/h,水泵扬程为10.4 m,功率为34 kW;远期拟增加2台。新修建的再生水提升泵站与原二级出水泵站相一致,仍为地下式钢筋混凝土结构,平面尺寸13.3 m×9.3 m,总高度9.85 m,地上高度4.3 m。泵房安装单轨吊车用于水泵机组的起吊维修,起重量20 kN、起升高度6~12 m,起重功率(3+0.4)kW。

2.2 混凝配水池

混凝配水池分2组,设备只按一期工程进行安装,二期工程采用盲板封堵,平面设计尺寸为12.15 m×9.25 m,总高度为8.75 m,地上高度为5.3 m。原水泵房进水由DN700进水管输至混凝配水池,每池安装快速搅拌机1台,规格为HM1300.B300,功率为5.5 kW。出水由DN700管道送入高密度沉淀池,同时与该输水管连接有DN700至V型滤池的超越管道。当高密度沉淀池故障时混凝后的原水可直接进入V型滤池进行过滤处理。

2.3 高密度沉淀池

高密度沉淀池是在传统的平流沉淀池基础上,充分利用了动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论,对混凝、强化絮凝、斜管沉淀3个过程进行优化,通过投加不同的药剂,可以去除部分悬浮物和有机污染物以及大部分的磷,以降低后续处理构筑物的负荷。具有水力负荷高(就相同沉淀面积而言,斜管沉淀的沉淀效率是普通沉淀池的8~10倍)、占地面积少、启动时间短(一般<30 min)、出水水质稳定、耐冲击负荷、污泥易于浓缩和脱水等优点,越来越受到水处理行业的青睐。

高密度沉淀池总平面占地为30.36 m×21.80 m,分为2个系列。其中再生水的处理工程土建施工按远期6万m3/d的处理水量进行施工,设备安装按近期3万m3/d考虑(只安装1个系列)。

高密度沉淀池机械搅拌反应区、缓冲区、斜管沉淀区之间由穿孔墙连通,底部设有DN200的放空管。搅拌区尺寸为6.5 m×6.5 m×6.35 m,经混凝配水池的来水由管道输至反应区中心,同时混凝剂通过DN40的管道加入。反应区安装垂直轴絮凝搅拌器1台以加强水和药剂的混合程度,从而提高混凝效果。絮凝搅拌器直径3 000 mm、功率7.5 kW。药剂与水充分混合后流经混凝缓冲区进入斜管沉淀区。缓冲区水流长度1.8 m。斜管沉淀区设计尺寸11.7 m×11.7 m×6.35 m,底部安装刮泥机1台。刮泥机直径11 700 mm、功率0.75 kW。沉淀池出水由出水渠流入V型滤池,底部沉淀污泥部分由回流污泥泵用DN150的管道回流至机械搅拌反应区,以增加混凝效果。剩余污泥经2台剩余污泥泵由D150管道送入厂区污泥处理系统。

2.4 V型滤池

过滤部分共设V型滤池6组,总平面尺寸32.35 m×26.95 m,分2个系列呈双面排列布置,其中一期工程设备安装1个系列,远期设备预留部分安装,其余盲板封堵。滤池过滤部分地下埋深0.75 m、地上高度3.75 m,管廊部分地下埋深3.25 m、地上高度8.25 m。

单格滤池平面尺寸为7.95 m×9.015 m,实际有效过滤面积为7 m×9.015 m。每格滤池底部布设DN40的反冲洗空气管18根,间距500 mm。滤池反冲洗采用气水联合反冲洗加表面扫洗。反冲洗废水收集至反冲洗废水池,由废水泵排至厂区污水井,安装潜水泵2台,1用1备,紧急时2台全开,单泵流量172 m3/h,扬程11.5 m,功率9 kW。

2.5 清水池及出水泵站

建有地下清水池2座,总平面尺寸41.3 m×27 m,地下埋深6.2 m,有效水深5.4 m。滤池出水经滤池集水管渠进入清水池,超过有效设计水位的流量经清水池溢流堰排至厂区污水管。清水池经出水集水池与出水泵房连接,集水池设计容积26.1 m×3.1 m×6.45 m。安装有液位显示装置。出水泵房平面尺寸为24.95 m×8.1 m。设计安装5台卧式离心泵进行清水提升,单泵流量815 m3/h,扬程4.4 m,功率160 kW。

2.6 加药间

再生水处理系统加药间安装有成套的溶药、加药设备,负责整个处理流程中药剂的投加。加药间、值班室、药剂储存区、加药中控室合建在一起,平面尺寸为24.8 m×11.3 m,地上高度6.8 m。加药间内安装成套絮凝剂自动配置系统1套,容积2 m3,功率为(1 890.12+2×0.55)kW;成套在线稀释系统2套,流量5 m3/h,远期增加2套。

2.7 ClO2制备间

再生水供水系统消毒采用ClO2消毒。ClO2最大的优点是不会与水中的有机物作用生成三卤甲烷,消毒能力比液氯强,能在管网中保持很长时间,同时因ClO2不发生水解,所以消毒效果受水的pH影响极小。ClO2制备间平面设计尺寸为10.35 m×21.25 m,地上高度6.95 m。

3 总图及电器自动化设计

整个再生水回用工程东西宽70 m,南北长190 m,西界距离厂区西部的春晖小区110 m,总占地面积20亩(1亩≈667 m2)。厂区内主干道宽6 m,次干道宽4 m,主次道路贯穿全厂,并通达各个构筑物和建筑物,满足了消防及运输的要求。同时,厂区道路两侧植树,大面积种植草皮,绿化面积达到了国家规范标准。

在再生水生产过程中,水质监测过程控制及仪表自动控制是必不可少的,所以按照集中监测、集中控制与分散控制相结合的原则,在中控室设置模拟屏一面,在各个工艺段设置相应的测量仪表,如流量计、压力表、液位计、pH计、漏氯报警仪等,仪表输出的信号及时输送至各自的PLC,由控制室控制各个阀门的开启与关闭。

4 调试与运行

根据设计水量、水质等进行工艺调试。按调试初期混凝试验结果,确定选用FeCl3为混凝剂,投加量25 mg/L左右;选用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)为絮凝剂,投加量约1 mg/L。

高密度沉淀池运行初期不进行剩余污泥排放,采用全部回流的运行方式将产生的污泥全部回流至进水端,直至池体中形成合适的污泥层。根据调试运行的结果,当絮凝区的污泥沉降比控制在8%~10%时,高密度沉淀池的泥水分离区分离效果较好,且所排放的剩余污泥的含固率较高(可以达到5%),脱水性能好。

由于该再生水处理厂设计的自动化程度很高,所以根据安装的设备进行了不同设备的单机调试、联机调试以及整个处理工艺的自动化控制调试,由各个仪表输出的信号可以完全在中央控制室控制各个阀门的开启与关闭,实现了再生水处理厂的高度自动化。

本工程已运行3 a,出水水质良好,完全达到设计要求。

摘要：邯郸市第一座再生水厂是以东污水处理厂二级出水为原水,采用“高密度沉淀池+V型滤池”处理工艺,设计总处理规模为6万m3/d。出水主要回用于城市杂用水及景观环境用水,部分回用于工业用水。介绍了工程的设计与运行情况,着重介绍了高密度沉淀池的设计参数与构造。运行结果表明,工艺运行情况稳定,出水水质达到设计要求。

V型滤池反冲洗控制过程的优化篇3

早期的v型滤池, 进水多为两个孔, 一个进水孔, 一个漂洗孔。正常运行时, 两个孔均打开进水。当反洗时, 进水孔关闭, 漂洗孔未设控制机构, 因此保持打开。根据昌图中法滤池运行观察, 上述控制过程有如下问题: (1) 在开始反冲洗时将出水阀向增大方向开, 为的是快速降低水位, 这样就导致本滤池的出水水质在这一时段向上波动。 (2) 由于漂洗口平时没有控制闸阀, 导致将近1 米高的水位的在降排时大量浪费。 (降排水均排入废水系统) (3) 在水洗阶段是否一定要开漂洗口, 还有在此阶段对其它池的水位影响, 是我们平时对此关注不足的地方, 也是要改进的重点。通过多组的反复测试, 得出实验结果是:在水洗阶段关闭漂洗口, 对滤池的反洗周期没有影响 (以阻塞值为标准) 。对恒水位过滤的其它池的出口开度有增大几度的要求。

2 改造方案

相关人员开始从反洗时间控制、设备控制、工艺控制几方面着手做实验改进。

(1) 增加漂洗气动控制阀, 并实现与PLC控制联锁, 反洗开始时改为, 先关闭漂洗阀、进水阀、出水阀开度不变、直到池中水位降到排水沿口上一点。再关出水阀开排水阀。 (2) 气洗开始时将漂洗阀先打开。然后再开始气洗及气水混合洗步骤。 (3) 在气水洗结束后, 将漂洗阀关闭, 水洗结束后在静止期先开进水阀再开漂洗阀, 避免对池子的冲击。 (4) 对正常8 步反洗流程进行进水阀联动调节, 即保障对池子的反洗时间, 又对池子无冲击。其中有8.5 分钟是不用扫洗。

3 实施过程

3.1 安装设备

对进水漂洗口安装气动阀及控制电磁阀, 并将新限位信号接入PLC。

每池所需新增设备:

(1) 漂洗控制闸阀 (气动) 400 (高) ×300 (宽) 1台

(2) 气源控制电磁阀2位4通阀, 220V 1台

3.2根据滤池的相关参数修改程序

(1) 有效过滤面积:57.20m2

(2) 下降节水: (57.2+4.62) *0.9 (H) =55.6m3

(3) 过滤节水:400/60*16-400/60*8=53.3m3

(4) 排水跌堰口距池上沿1.98m, 扫洗口距池上沿2.11m, 漂洗水头距池上沿1.90m

(5) 进水闸板阀口300×300, 漂洗闸口400 (H) ×300 (L)

(6) 反洗泵流量410m3/H, 开度75%。近似反洗水量: (410/60) *6+ (2*410/60) *4=96m3

3.3 反洗步骤表 (如表1 所示)

4 实验验证

(1) 根据以上的理论对昌图中法合作公司水厂4 号滤池进行了改造, 60m2左右的V型滤池, 按原来的控制每次反洗将用去约用250m3的水 (清水及沉后水) , 按仅先降水位后反洗的方式用190m3水, 用我们的方案来控制用140m3水。加上过滤过程中的节水量, 理论节水量为110m3左右。经过近两年的运行, 使用状况良好。从单池浊度记录来看, 和未改造滤池没有明显区别。

节水情况, 对9 月份进水量和滤后水量进行了统计。统计方法如下:

日为统计单位, 每日反洗水量=当日进水总量-滤后水总量-排泥水量。

9 月份排泥为6 小时一次, 每次16 秒。

以4 号池为测试目标。统计日反洗水量, 比较日反洗池数目相同时, 有4 号池反洗和无4 号池反洗的日反洗水量的差别。

由表2 可见, 每日排泥4 次 (白色圆圈所示) , 间隔6 小时。

(2) 由于每日反洗滤池数量不同, 因此统计中取同等条件的日期进行比较。

由表3 可见有改造后的4 号滤池的统计日, 反洗水量明显比无改造后的统计日较少。由于进厂水流量计和滤后水流量计的累计偏差造成统计存在一定波动, 但从长期统计结果看, 明显可以发现, 4号滤池的反洗节水效果非常明显。

5 结束语

现在新建水厂的滤池将漂洗孔取消, 加大进水孔并对进水孔的闸阀增加了半开控制, 反洗初期同样采用降水位, 需要漂洗时将进水阀半开的方式控制, 从另一侧面和我们的改造思路不谋而合, 因此, 得出的结论是, 对旧水厂增加漂洗控制的技术改造是有必要的。

摘要：中法水务合作公司大部分水厂采用v型滤池工艺, 作为水处理中的净化环节, 早期的v型滤池存在一些问题, 反洗后造成浊度变化并存在水资源的浪费, 依据现场运行试验, 对滤池反洗进行了部分改造控制, 起到了稳定水质和节水的目的。

关键词：滤池反洗,反洗节水,漂洗阀

参考文献

[1]吕靖, 王倩, 陈志平.南京城北水厂V型滤池优化运行实践[J].中国给水排水, 2013, 29 (18) :68-71.

V型滤池工艺设计探讨论文篇4

新水厂建设前, 沙河口水厂的净水能力达到19万立方米/日。从1999年10月新水厂建设正式启动, 分两期工程建设的净化能力40万立方米/日的新水厂分别于2001年和2003年相继投产。

新水厂一期工程采用的是V型滤池。主要设计参数:

滤池分为两个系统, 每个系统六组池, 共十二组池, 每组池分为两格, 单格尺寸为11*5m, 滤池深度4.80m, 有效水深3.90m。采用单层石英砂均质滤料, 厚度1.4m, 有效粒径0.95mm。卵石承托层厚度0.1m, 粒径3～5mm。采用QS-2型长柄滤头, 滤头总长292mm, 每块滤板均设56个滤头。

2 滤池运行中发现的问题和解决措施

经过多年的运行, 一期个别滤池跑砂较严重。2008年对出现跑砂严重的滤池按原设计高度进行添砂, 但经过半年多的运行, 仍然存在跑砂现象, 而且个别滤池出现了比较严重的问题。从2010年3月开始, 以跑砂比较严重的一期5号滤池为研究对象。

2.1 一期5号滤池的状态

2009年10月对左格进行了滤料补充, 但在2010年2月测量中, 发现还是跑砂。如下表:

通过对5号滤池观察发现, 左池跑砂严重, 左右两格滤料厚度相差190mm;过滤时, 滤速左快右慢, 两侧水位相差约300mm;滤料颜色, 左黄右黑 (如图1) 。反冲洗时, 气泡左大右小, 水面左浑右清;反冲洗强度左大右小, 右侧池局部有大气泡和水花。反冲水左侧先于右侧排出, 且左侧水较清, 右侧呈黄色。反冲洗后砂面平整度检查, 发现左侧砂面较好, 右侧砂面较差, 中间一个约10平米的位置砂面有鼓包, 而且该位置在反冲洗时强度较大。

2.2 一期5号滤池的开挖

由于在原来的运行中, 凡是出现跑砂现象, 只是对滤料的损失量进行补充, 所以这次对于5号滤池要进行彻底的清空来查找原因。

2.2.1 清理左池发现个别滤头上有塑料袋杂物缠绕, 这可能是在当初施工时遗留。

着重清理右侧, 尤其是重点清除右池砂面鼓包的位置。采取分层开挖, 未发现滤料中有泥球, 最后在接近承托层处, 发现有黑圆斑 (如图2) 。取左右格底部滤料, 测得含泥量为左0.18%, 右0.16%。含泥量不高, 但是用手接触滤料, 感觉这种黑色物质非常细腻湿滑。

2.2.2 滤料彻底清空, 清理滤板表面, 进行配水配气实验。

左右两格配气不均匀, 局部出现较大水花。对右池砂面突起位置的滤头检查, 发现9块滤板共计504中有268滤头松动, 甚至有的用手可以很轻松的转动 (如图3) 。将松动的滤头重新拧紧后, 再进行配水试验, 问题没有得到解决, 还是局部有较大水花。更换右格重点位置的9块滤板的268个滤头, 检查配水配气效果。更换滤头处配气均匀, 无堵塞现象, 但与其他滤头的效果相比有很大的差别 (如图4) 。

2.3 分析原因及处理措施

原因: (1) 根据对5号滤池的实际情况来分析, 由于出现跑砂后, 每次只对跑砂一侧滤池添加滤料, 造成该池两侧滤料的性质有所不同, 从而表现出过滤和反冲洗的差异。继续长时间的运行, 使得未跑砂一侧的旧滤料清洗不干净, 两侧滤料的截污能力、阻力等性质不同, 最后致使总是添砂一侧跑砂。 (2) 对拆下来的滤头观察, 其头部多数缝隙和长柄气孔被黑色物质堵塞, 与其附近滤料所附着的物质相同, 导致反冲洗配水配气不均匀, 长期造成局部滤头松动。根据这一现象, 以及相关资料文献, 可能是滤料黑化的原因造成滤头堵塞。

措施:通过试验, 对挖出滤料和滤头, 用3%的盐酸溶液浸泡并适当搅拌, 发现可以去除滤料和滤头表面的黑色物质 (如图5) 。

(1) 拆除滤头, 用3%盐酸溶液进行浸泡、清洗。用3%盐酸溶液, 通过搅拌机30分钟搅拌清洗石英砂滤料, 再用筛沙机重新筛分, 将滤料和承托层分装。

(2) 将清洗好的滤头重新安装, 并更换拆卸中损坏的滤头。配水配气均匀, 滤速一致, 检验效果良好。铺装清洗后的滤料, 至设计厚度。滤料浸泡48小时, 通过初滤水排放管放空。恢复运行, 测试滤后水浊度。如下表:

5号滤池滤速和进出水浊度测试

2.4 经济分析

针对5号滤池的问题通常可以考虑将滤头和石英砂滤料全部更换, 但是通过对一个池子的滤头和滤料的清洗重复利用可以节约工程造价。清洗原有滤料和滤头, 重复利用, 工程造价约为12万元;重新购置石英砂和滤头, 预计费用约为17万元。

3 结束语

3.1 经过对滤池的开挖研究, 并借鉴相关文献和研究资料, 得知造成V型滤池滤头堵塞极有可能是由于滤料黑化所致。但对该黑色物质的成分以及具体造成本水厂滤料黑化的原因还有待于继续研究, 以便采取相应技术措施。

3.2 滤池使用中, 如出现比较严重的跑砂现象, 添砂时一定要调整左右两格新旧滤料的比例, 使得两侧滤料的性质相同, 否则造成越添砂越跑砂的现象。

3.3 对堵塞的滤头和石英砂滤料, 用3%盐酸清洗后, 重新铺装恢复滤池的使用, 可以保证滤后水浊度, 满足正常的净化处理要求。

3.4 通过对石英砂和滤头的清洗重复利用, 相比重新购置石英砂滤料节约了滤池的维修费用, 但清洗后石英砂滤料的长时间运行效果还

摘要：V型滤池是从国外引进的新式滤池, 由于该类滤池有较多的优点, 近些年在国内大型城市的自来水行业中应用较多。针对沙河口净水厂V型一期滤池在生产中出现滤头堵塞的现象, 以一个滤池为重点, 对滤头堵塞的原因和处理措施作了初浅的介绍, 为其他滤池再出现类似现象提供参考。