V型滤池工艺

V型滤池工艺（共8篇）

V型滤池工艺 篇1

邯郸市东污水处理厂是我国首次采用三沟式氧化沟工艺建设的城市二级污水处理厂。该厂总设计规模为10万m3/d,一期工程规模为6.6万m3/d,二期工程规模为3.4万m3/d,1991年3月投入运行,至今运行情况良好。该厂再生水回用工程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,出水主要回用于龙湖公园等城市杂用水及景观环境用水,部分回用于邯郸热电厂作为循环冷却水。该工程总设计处理规模为6万m3/d,其中一期规模为3万m3/d。

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。

关键词：污水处理厂,再生水,回用,工艺设计,水质

V型滤池工艺 篇2

V型滤池因两侧(或一侧也可)进水槽设计成V字形而得名，池底设有一排小孔，既可以作过滤时进水用，冲洗时又可供横向扫洗布水用，

V型滤池的主要特点是：

1可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期，

由于反冲洗时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象。即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。一般采用砂滤料，有效粒径0.95-1.50mm，不均匀系数(1)2-1.5，滤层厚约0.95-1.5m。

V型滤池工艺 篇3

过滤是自来水厂净水处理工艺中确保水质和水量最核心的环节。在众多的过滤形式中, 我国于20世纪80年代末从法国Degremont公司引进的技术———V型滤池因具有过滤周期长、滤层含污量大、出水水质稳定、反冲洗效果彻底、反冲水量占生产水少等诸多优点而在制水工艺中得到了广泛运用。

V型滤池可以稳定运行的基础是其反冲洗效果, 它采用的是气水反冲兼有横向表面扫洗的冲洗方式。配水配气的均匀程度是决定反冲洗效果的主要因素, 配水配气系统均匀性的关键取决于滤头、滤帽的布置数量以及顶面一致水平度, 最终归于滤池滤板的滤头布置数量及平整度。因此, 滤板是水厂过滤工艺中的关键装置, 是安装滤头的支承板, 在滤池中起到承载滤料层和承受反冲洗配水配气压力的双重作用。滤板质量的好坏会直接影响到水厂的滤后水质、水量及水厂的长期运行效益。目前, 国内对于滤头、滤板的施工工艺已经改进为在塑料制模板上整体浇筑混凝土滤板, 并配有可调整一定高度的长柄滤头, 以控制滤柄顶面的水平度。但在多年的实际应用过程中, 我们也发现了该工艺存在的一些问题。本文就将介绍针对该工艺缺点进行改进的一种新工艺。

1 塑料制模板浇筑滤板的优点及缺陷

1.1 塑料制模板浇筑滤板的优点

无接缝的塑料制模板浇筑滤板是针对传统滤板存在的弊病而设计的。因为是整体浇筑, 它没有任何接缝, 从根本上杜绝了传统滤板的密封胶泥开裂、脱落现象所带来的漏气漏砂、翻板等弊病。该工艺具有如下优点: (1) 滤板钢筋布置更加快捷; (2) 混凝土结构更加完整, 结构受力更为合理; (3) 改善了配气配水的均匀性; (4) 对土建施工的精度要求相对较低, 且因为是在现场浇筑, 避免了因运输、安装过程造成的不必要损耗, 从而可相对减少工程费用。

1.2 塑料制模板浇筑滤板的缺陷

但在长期应用过程中, 我们发现该工艺虽较传统工艺有很大的进步, 却还是存在如下几点不足:

(1) 塑料模板机械强度低, 极易变形, 因此浇筑时会导致滤板随塑料模板变形, 从而影响滤板的平整度。

(2) 另外, 虽然较宽的塑料凹槽加强了塑料模板的强度, 但也会影响整个滤池布气布水的均匀性, 导致滤层板结, 如图1所示。

(3) 由于受塑料模板的结构强度限制, 必须将单个滤头做大, 这就造成单位面积滤头个数减少, 滤头之间的间距变大, 从而影响了整个滤池配气配水的均匀性, 导致滤层板结。

(4) 滤板浇筑时, 模板变形还会引起滤头预埋件歪斜, 从而使得滤池、滤头平整度无法保证, 最终导致滤层板结。

(5) 由于塑料模板作衬模浇筑后无法脱出, 因此需要采购与滤池过滤面等面积的塑料模板, 这就导致工程投资成本提高。

2 改进型脱模整浇滤板

针对利用塑料衬模整池浇筑滤板存在的上述问题, 一种新型脱模整浇滤板的工艺应运而生, 它能在保持整体浇筑滤板优良特性的前提下彻底弥补塑料衬模整浇滤板存在的不足。

脱模整浇滤板工艺将原先的塑料衬模优化改良成了钢制的定制模板, 如图2所示。

滤板浇筑的具体施工过程是:先将滤头预埋件部分组装在刷了油的钢制模板上, 然后将组装好的钢制模板与滤池承托梁柱固定, 并在固定模板时调节其水平度。等所有模板拼接完成后, 滤池就有了一个钢制的承托平台, 接下来工人就可以在此平台上进行钢筋绑扎固定。为保证后浇筑的滤板与滤池可靠连接, 还需将与池体连接的部分水泥面凿毛, 用电焊机将滤板主筋与预留的钢筋焊接牢固。钢筋施工完毕后需报监理检验合格方可进行最后的混凝土浇筑。应优先选择商品混凝土进行浇筑, 混凝土的强度等级为C25, 钢筋保护层厚度为35 mm。每单格滤池的滤板应一次浇捣成型, 不留施工缝。在浇捣过程中, 应严格控制滤板板面标高, 确保板的平整度符合设计要求。等混凝土养护一个星期后, 方可安排工人从检修孔中进入, 进行模板拆除作业并通过检修孔将模板移出。这样, 一块与滤池牢固连接且平整度比较理想的滤板就施工完毕了。最后期进行滤头安装时, 必须要求工人穿软底的鞋, 并注意对成品的保护。最后, 工人可以通过螺纹很简便地调节滤头的水平度。

这种新型施工工艺与塑料模板整浇工艺相比有以下优点:

(1) 钢制模板刚性好、强度高、不变形以及水平度易调整的特性, 保证了浇筑后滤板的整体平整度。

(2) 钢模拆除后的滤板底面无凹槽, 非常平整, 这可以使布水布气均匀性更加合理。

(3) 利用钢制模板高强度、易加工、加工精度高的特性, 可以尽可能地将单个滤头做小, 使单位面积滤头个数增加, 间距减小, 从而进一步保证整池配气配水的均匀性。

(4) 因为钢模拼装后非常平整, 故可以采用通长钢筋与滤池池体连接, 再经过整体无缝浇筑来进一步增加滤板与滤池连接的强度, 从而可靠地杜绝过滤层的漏气漏水漏砂现象及冲翻滤板的风险。

(5) 钢制模板刚性好、强度高、不变形的特点使其可以很容易地做到循环使用, 而通过减少模板的使用量以及回收模板可以达到节约工程投资的目的。

3 工程试运行效果

2011年, 盐城某新建5万t自来水厂的4组V型滤池滤头、滤板就采用本文介绍的新型工艺进行施工。在不耽误工期的前提下, 该施工过程中做到了钢模的循环运用, 4组滤池共用了一套模板。因此, 水厂在滤池浇注这部分的工程材料和施工费用较同类型水厂节省了约15%, 且整体浇注后的滤板滤头数量较传统的塑料模板工艺增加了约10%。在做最后验收的气密试验时, 能够很明显地看出滤板的整体配气性非常均匀。现在, 该工程已经竣工验收完毕, 水厂进入稳定运行阶段已有1年时间。在这段运行期间内, V型滤池系统在自控程序下可靠运行, 出水水质非常稳定, 出水浊度一般都<0.5 NTU, 达到了设计的预期目标。

4 结语

滤池滤板的新施工工艺是针对利用塑料衬模整池浇筑滤板存在的一些问题, 结合长期以来从事水处理工作、参与多项工程建设的实践经验开发出的一种新型技术, 这一技术的运用彻底弥补了塑料衬模整浇滤板存在的严重不足, 同时还能节省部分工程费用。我们有理由相信, 在以后的滤池施工中, 这种改进后的脱模整浇工艺将逐渐取代塑料衬模整浇工艺。

摘要：分析了常规V型滤池整体浇注滤板的优点及缺陷, 并针对其缺陷介绍了一种新型的脱模整浇施工工艺。滤池滤板浇注采用此工艺后运行效果良好, 且较传统的整体浇注施工工艺节省了投资, 值得推广。

关键词：V型滤池,可调滤头滤板,可调式长柄滤头,脱模整浇滤板

参考文献

V型滤池反冲洗控制过程的优化 篇4

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型滤池自动控制系统的设计研究 篇5

V型滤池以其高效的处理能力在水处理系统的初级处理中得到了广泛的应用, 自控系统良好的设计、安装、调试是系统发挥其高效率的保障。

V型滤池配套设备包括进水闸门、出水阀、反洗水冲阀、气冲阀、排水阀、液位计, 以及公用设备鼓风机、反冲泵等。某公司共4座滤池, 自控系统应能够使4座滤池协调完成恒水位过滤、自动反冲洗及数字量模拟量信号的采集上传等任务。

该工程采用德国西门子公司的S7-412系列PLC完成设备控制、信号采集、通讯等功能。

1 自控系统硬件配置

滤池自控系统结构如图1所示。

根据现场情况, 提出3种系统配置方案。

1.1 方案1

车间主站CPU采用CPU412-1, 4个滤池分别设置智能Profibus-DP从站, 控制器采用CPU412-2DP, 触摸屏为KTP1000 basic dp, 主站和4个子站采用Profibus-DP总线连接, 主站通过光纤以太网和控制室PC机通讯, 子站触屏通过MPI方式和子站CPU通讯。各子站控制本池设备, 主站控制公用设备。

1.2 方案2

车间主站CPU采用CPU412-1, 机柜内设置以太网交换机。4个滤池分别通过ET200M设置一个分布式标准I/O站, I/O站均通过Profibus-DP现场总线、接口模块IM153-1和主站CPU的DP口通讯, 触摸屏选用KTP1000 basic dp, 现场触摸屏均通过DP总线和主站CPU通讯, 控制室PC机通过以太网交换机和主站CPU通讯。各分布式I/O站连接本池设备, 主站I/O模块控制公用设备。

1.3 方案3

车间主站CPU选用CPU412-2PN、机柜内设置以太网交换机。4个滤池分别通过ET200M设置一个分布式I/O站, 接口模块采用IM153-4PN, I/O站均通过PROFINET现场总线、IM153-4PN和主站CPU通讯, 触摸屏选用KTP1000 PN, 控制室PC机、现场触屏和4个分布式I/O从站均通过以太网交换机和主站CPU通讯。各分布式I/O站连接本池设备, 主站I/O模块连接控制公用设备。

2 系统硬件配置方案选择

2.1 方案1的优、缺点分析

方案1灵活性最强、可扩展性最高, 4个滤池的控制器均为CPU412-2DP, 在系统内组态为智能远程I/O站。

此方案优点:

(1) 每个站均为相对独立的系统, 在主站PLC故障时可切换至本地运行方式以独立完成本站的设备控制, 维持生产不间断。

(2) I/O站与主站采用Profibus-DP通讯连接, 组态简单方便。

(3) Profibus通讯速度快、可靠性高、实时性能好。

缺点:

(1) 硬件成本高。每个I/O站均采用S7-400系列CPU、开关量、模拟量模块, 其价格较高, 性价比相对较低。

(2) I/O站触摸屏采用MPI方式和子站CPU通讯, 触屏只能采集本站CPU数据或主站通过DP通讯传到本站CPU的数据, 触摸屏采集、显示数据的灵活性受到限制。

2.2 方案2的优、缺点分析

方案2在4个滤池的现场通过ET200M设置4个标准远程I/O站, 通过接口模块IM153-1和主站CPU的DP口通讯。

此方案优点:

(1) 通过IM153-1可以下挂S7-300全系列模块, 在发挥S7-400系列CPU高性能的前提下, 降低了系统硬件成本, 组成了一套性价比很高的系统。

(2) 组态时step7同对主站主机架一样自动对标准DP从站分配输入输出地址, 无需为主从站之间的通讯另外组态, 主站CPU对DP从站的I/O模块直接访问, 不会额外增加编程工作量, 系统设计、调试、维护简洁、方便。

(3) Profibus通讯速度快、可靠性高、实时性能好。

缺点:

(1) 4个滤池的操作台共用一个CPU, 当CPU故障时将导致系统瘫痪, 因此系统的可靠性降低。

(2) 触摸屏通过DP总线只能对主站CPU进行读写, 不能直接读写其他协同车间控制系统CPU参数, 因此系统的灵活性降低。

2.3 方案3的优、缺点分析

方案3在4个滤池的现场通过ET200M设置4个标准远程I/O站, 通过接口模块IM153-4PN和主站CPU的PN口通讯。

此方案除具有方案2的前2点优点外, 还具有以下优点:

(1) 触摸屏通过Profinet总线能方便地实现对主站CPU和其他协同车间控制系统的CPU进行读写, 系统采集数据的灵活性明显提高。

(2) 发挥了西门子Profinet网络“一网到底”的优势, 便于网络的安装、调试和维护。

(3) 可以使用IE/PB链接器将现有的Profibus设备无缝地集成在Profinet中, 有效地保护现有投资。

(4) Profibus通讯实时性能好, 传输数据量大, 通讯速度更快。

此方案的缺点:4个滤池的操作台共用一个CPU, CPU故障时将导致系统瘫痪, 因此系统的可靠性降低。

综上所述, 方案3具有高性能、高性价比的优势, 系统设计、安装、调试、维护具有简洁、方便等特点, 因此, 决定选用方案3。但系统共用一个CPU而可靠性有所降低, 若对系统可靠性有特别高的要求, 可通过主站CPU冗余的方式解决。

3 软件设计

滤池过滤及反冲洗程序流程如图2所示。

3.1 恒水位过滤运行的程序设计

滤池的恒水位运行是水处理自动化、无人值守运行必备的重要条件之一, 也是自动化调试的重点、难点。

在工程中, 恒水位运行是根据水位的变化调整出水阀的开度的闭环控制工程, 选择在OB35中使用PID功能块FB41来实现。OB35的循环周期为100ms, 满足水位闭环控制的时间要求。FB41中的比例系数、积分时间、微分时间等参数需要在调试中根据运行效果反复调整, 液位计数据的稳定性及气动阀气压的波动等都会影响PID控制的效果。

在工程的PID控制中, 出水阀的开度是随着水位的升高而增大的, 故FB41中的比例系数应取负值, 否则会出现已达高液位而出水阀未能开启的现象。操作中可以使用step7提供的“PID参数赋值”功能中的曲线显示来帮助判断PID控制的效果。

工程实践中可能影响PID控制的效果的因素有:

(1) 工业现场电磁环境复杂, 强烈的电磁干扰可能使液位计输出异常波动, 导致PID控制输出与实际不符。

(2) 水处理工艺中大量使用气动阀, 在远离气源的地方, 气压有明显降低, 使得阀门动作速度下降, 导致相同配置的成套设施, PID调整效果不同。

3.2 滤池及公用设备的排队程序设计

工程实践中, 可能多个滤池同时发出申请冲洗的信号, 或一个滤池正在冲洗过程中有其他滤池发出申请冲洗信号, 这是程序设计中必须解决的问题。

解决思路 (以滤池总数为4为例) :设置4个16位寄存器依次为1、2、3、4号冲洗队列移位寄存器, 当某个滤池发出申请冲洗信号, 系统允许该池进入冲洗队列, 即将该池编号写入第4号移位寄存器, 当第3号移位寄存器为0时, 将4号寄存器内的值写入3号寄存器, 同时4号寄存器置0;以此类推, 直到滤池编号写入1号移位寄存器, 程序判断1号寄存器不为0且公用设备均在待机状态即向该池发出允许冲洗信号, 该池即进入自动反冲洗流程;冲洗结束将1号冲洗队列移位寄存器置零。

实践证明, 按该思路编写的程序成功实现了4个滤池有条不紊地进行过滤、反冲洗的整个流程, 为生产车间的无人值守打下了基础。

3.3 工控机组态软件的选择

常用的组态软件有i FIX、Win CC、组态王等。组态王自带对S7400系列PLC的以太网驱动, 实现通讯简单方便, 但功能及使用便捷性不及国外软件。

该工程采用i FIX配套S7A驱动软件实现PC机和PLC的以太网通讯。

4 系统可靠性、稳定性设计

4.1 软件方面

西门子PLC系统具有很强的自诊断、保护功能, 当系统检测到模块故障、机架故障、通讯故障、时间错误、I/O访问错误等信息时, CPU将进入相关的错误处理程序, 如果这些程序未编程, CPU将由RUN模式改变为STOP模式。实践中, 在程序中加入了OB80、OB82、OB86、OB85、OB121、OB122等组织块, 有效避免了生产过程中PLC意外停机的情况。

PLC在数字量的输入、输出环节采取了光电隔离、触点防抖等措施, 具有很高的抗干扰性能, 但模拟量的输入、输出却容易受到工业现场复杂电磁环境的干扰, 使模拟量测量值失真、溢出, 甚至出现损坏模块的现象。因此, 除了在硬件方面采取措施外, 软件也应采取措施提高系统抗干扰能力, 如:

(1) 正确设置模拟量输入模块的积分时间。对于积分式A/D转换器, 积分时间越长, 精度越高, 但快速性越差。实践中可根据现场情况改变积分时间以获得最佳的抗干扰效果, 积分时间设为20ms, 对50Hz的电磁干扰有很强的抑制作用, 考虑到工程实践中大量的干扰为工频信号, 因此设定积分时间为20ms。运行中采集到的模拟量测量值稳定、无剧烈跳变。

(2) 对模拟量测量值进行滤波处理。西门子的部分模拟量模块能够对A/D转换值进行数字滤波, 即对A/D转换后的模拟量值求平均值。实践中应注意滤波的等级越高, 模拟量值越稳定, 但测量的实时性、快速性越低。对于不支持数字滤波的模拟量模块, 可以利用工控机组态软件进行数字滤波, 如在i FIX的数据库中设置等。

4.2 硬件方面

从硬件方面提高系统抗干扰能力的措施有:

(1) 采用CPU冗余。大型的系统如果只有一个CPU, 发生故障时会导致整个系统瘫痪, 可能造成严重的损失。CPU冗余则极大地提高了系统的可靠性。S7-400H系统有2个CPU、2个电源模块、2个IM153接口模块等, 根据需要可以配置更多的冗余部件。冗余系统为热备用模式, 系统正常时2单位均正常运行, 主站故障时系统将无扰动地自动切换到备用站继续执行用户程序, 保证生产正常进行。

CPU冗余在提高系统可靠性的同时也增加了成本, 因此应根据自身需求决定是否配置CPU冗余。考虑到S7-400系列CPU具有很高的可靠性, 即使系统故障崩溃也不至于造成重大损失, 因此, 此工程未采用CPU冗余。

(2) 做好系统的等电位连接。自控系统为弱电系统, 系统的等电位连接是提高抗干扰性能的重要措施。实践中应根据需要将模拟量输入模块的测量电路参考点、信号回路负端与CPU的M端做等电位连接。

(3) 模拟信号的传输电缆应选用屏蔽电缆, 电缆的屏蔽层应两端接地, 但当电缆两端存在电位差时两端接地会特别引入干扰, 故此时应单端接地。

(4) 确保系统有良好的接地, 接地极的接地电阻应不超过1Ω。

5 结语

V型滤池工艺 篇6

1 V型滤池施工技术要点

1.1 排水槽施工技术

在排水槽池壁顶部位置, 设计成三角形的过水堰, 混凝土和模板施工技术如下: (1) 混凝土施工。对于V型滤池而言, 排水槽池壁非常的薄, 而且上口三角堰预留孔也相对较小, 实际施工过程中为方便混凝土浇筑施工, 建议有细石混凝土, 并且用规格为Φ30的振动泵将堰口振捣密实;在堰顶浇筑口, 采用人工找平和压光的施工方法。 (2) 模板施工。模板施工过程中, 为确保堰口高程以及尺寸符合设计要求, 三角堰口施工时建议采用定型钢模, 而且钢模、下部直池壁模板之间应当采取加固连接措施;上口位置, 选用对拉式螺栓连接, 以此来实现模板加固之目的。

1.2 排水槽配气孔施工

首先, 由于配气孔是预埋管, 因此需在排水槽结构施工过程中, 将该管埋入管壁之中, 并且确保其平整度满足设计要求。其次, 在钢筋绑扎完以后, 利用水准仪等设备, 严格按照设计方案中的配气孔施工安装高度, 沿排水槽壁焊两根6毫米的圆钢在槽壁钢筋之上, 将规格为Φ40的PVC管合理的嵌入上述圆钢之间, 注意调整相互之间的间距, 以确保其能够达到设计要求。

2 V型滤池施工中的注意问题

2.1 滤板支撑梁柱施工注意事项

V型滤池滤板支撑梁柱施工过程中, 尤其是V型滤池初次施工时经常会遇到难题, 在此过程中常见的施工质量问题是:滤梁间距控制不到位, 存在着较大的误差, 以致于部分滤板难以有效地被固定下来, 而且滤头、滤梁之间还经常出现交错现象。如果预埋的螺栓高度、位置控制不当, 则都会对滤板的施工质量产生不利影响。针对上述滤板施工质量问题, 建议采用以下技术措施进行处理。第一, 应当改进滤板梁柱的施工放样方式和方法。准确的测量是确保滤板梁柱结构施工质量最为关键的一步, 由于施工过程中难免会出现误差, 因此每格滤池施工完成后内壁尺寸可能存在着一定的差异性。针对这一问题, 根据每格滤池的具体尺寸对滤板梁柱进行放样, 在此过程中应当认真做好分中工作, 分出中心线, 让后将其标注在池壁之上;为确保梁、柱施工几何尺寸, 在V型滤池施工建设过程中建议选择槽钢做模型, 而且槽钢表面的误差应当严格控制在±1毫米范围之内;预埋螺栓经固定拉杆、模板牢固连接, 以免因振捣而造成螺栓发生移位。第二, 严格控制预埋螺栓位置。在控制预埋螺栓位置时, 平面位置应当准确, 预留高度应当符合设计要求。为了能够有效满足精度要求, 作者建议采用样架控制施工方法, 即在定位角钢上根据螺栓间距打眼;在施工过程中, 应当将预埋螺栓固定在样架上, 然后再对螺栓位置、高度等进行适当的调整。

2.2 滤池基础坑施工注意事项

当滤池充水以后, 地基负荷就会急剧增加, 若基坑施工质量有问题, 则会出现不均匀沉降现象, 而且池体会因此而受到严重的破坏。根据给水排水构筑物施工验收规范, 混凝土水池应用过程中, 对渗水问题有严格的规定和要求, 尤其是湿陷性黄土区域, 对地基处理提出的要求更高。滤池基础施工过程中, 应当确保基础坑承载力的均匀性, 浇筑底板之前应当将坑内浮土彻底的清理干净, 并且采用夯实法、桩基础法对其加固。对于非自重湿陷黄土地基而言, 基础下地基处理厚度达到压缩层下限时, 就可认定为地基湿陷性已经消除。

2.3 排水槽堰顶施工注意事项

排水槽堰顶建设过程中, 对技术的要求比较高。通常情况下, 为确保待滤水从整个滤池表面自上而下通过滤层, 在滤料层以上应当有1至2米的清水区。当滤水从排水槽口进入滤池以后, 排水槽就会被淹没, 此时堰顶的平整度不会明显影响布水;反冲洗滤池过程中, 反冲洗水自下而上通过滤层, 沿排水槽长度方向被排放, 排水堰中的水位和堰顶之间会产生高度差。实践中可以看到, 如果排水槽堰顶平整度不足, 则会导致反冲洗在排水槽汇流过程中出现流束不均匀现象, 进而导致水流布水出现不均匀问题, 引起反冲洗水流过滤层时局部水流过大, 滤料跑砂现象随之产生。因此, 在实际施工过程中, 应当特别注意模具的平整性, 同时还要确保支模的精确性。在拆模以后, 利用水准仪等设备测量之, 用砂轮打磨至设计要求的程度。

2.4 滤池池壁施工注意事项

首先, 滤池池壁一定要先进行凿毛处理。滤池池壁施工过程中, 为确保施工质量以及外形美观度, 滤池池壁一定要光滑。然而, 比较光滑的池壁对水流的阻力非常的小, 因此待滤水会沿池壁、滤料层之间的空隙大量流走, 进而造成短流现象, 过滤作用难见成效。此外, 在过滤操作时, 随着时间的不断延长, 滤料中会含有大量的截流污物、杂质, 以致于过水截面减少, 甚至在滤料层的表面会出现一层泥膜, 严重阻碍过滤。在过于光滑池壁上, 因产生的泥膜收缩会导致滤料、池壁间裂缝较大, 而且该种裂缝会逐渐深入到滤料层高度大约3/4以下的位置, 对滤池出水效果以及过滤等, 会产生严重的影响。在装填滤料前, 应当有效处理滤料层淹没部分的池壁凿毛, 增加滤料层、池壁粘结力, 这样滤水才能顺利通过滤层。其次, 安装止水橡胶带, 保护好池体结构。对于施工缝而言, 传统的施工方法是留凹凸缝、预埋止水片, 止水橡胶带安装过程中, 要使橡胶带两翼均匀埋在混凝土之中, 埋深应当满足设计要求。止水橡胶带、池体结构钢筋之间互相交叉时, 若想有效保证止水带埋深符合要求, 就必须将交叉钢筋断开, 钢筋结构因此会遭到一定的破坏。针对这一问题, 必须对设计方案进行优化和调整, 不可盲目的将钢筋断开, 以免影响施工质量。

3 结束语

总而言之, V型滤池与其它普通的滤池施工要求有所不同, 尤其是施工工艺和技术要求比较高, 施工过程中任何一个环节出现了问题, 都可能会影响施工质量。因此, 应当加强思想重视, 不仅要严格按照施工步骤操作, 而且还要重视施工过程中需注意的事项, 只有这样才能确保V型滤池的施工质量。

摘要：V型滤池施工过程中, 池型结构非常的复杂, 而且施工难度相对较大, 对配气、配水系统的精度要求比较高, 同时也是水厂系统建设的关键, 因此应当加强重视。文章将对V型滤池施工要点进行分析, 并在此基础上就施工过程中的注意事项, 谈一下自己的观点和认识, 以供参考。

关键词：V型滤池,施工工艺,注意事项,研究

参考文献

[1]郑全兴, 周锦良, 徐红伟.对V型滤池的再认识[J].市政技术, 2011 (4) .

[2]黄建华.V型滤池施工要点分析[J].中国给水排水, 2012 (20) .

V型滤池工艺 篇7

V型滤池是气水冲洗快滤池的一种,因其进水槽形状呈V字形而得名,也叫均粒滤料滤池(其滤料采用了均质砂滤料),它是法国得利满(Degremont)公司研究、开发的采用气水反冲洗技术的池型,目前我国的大中型净水厂较多应用此种池型。

V型滤池有反冲洗频率低,效果好,反冲洗用水量少,滤后水水质好等多重优点,是近年来主流的滤池型式。V型滤池的反冲洗采用气水反冲+表面扫洗的方式,反冲洗配水配气的均匀性是决定反冲效果的关键因素,配水配气均匀性取决于中滤板和滤头的安装质量以及滤板安装的平整程度。

本文以上海市某20万m3/d新建水厂的滤池反冲洗系统安装施工为例,细致研究了V型滤池施工过程中滤头滤板制作安装的关键技术,提出需关注的问题和解决办法,避免返工现象,确保工程质量。

1 滤板和滤头安装关键技术

目前国内滤头和滤板安装大致可分成两种方式:

(1)预制滤板安装。滤板采用预制,滤头安装在分块的滤板上,这种方式预制滤板的制作平整度及安装质量是决定配水配气系统施工质量的关键。

(2)现浇滤板安装。滤板为现浇,现浇滤板安装有高度可调的长柄滤头,可以有效保证滤头安装高度的误差在允许的范围内。

目前国内较多采用预制滤板安装,预制滤板的安装步骤见图1。

滤板和滤头的安装需遵循严格的安装步骤,每一步均需认真完成,否则会影响到后续工作的进展。本文对预制滤板的安装关键要点进行了研究总结。

1.1 滤板安装前滤池主体结构精度的检查

滤池部分关键部位的施工精度对滤板和滤头安装成功与否至关重要。在滤板和滤头安装前,需仔细检查,如主体结构未满足精度要求,需及时整改,否则待滤板安装后再返工耗时耗力。

(1)滤板滤头底部配水配气孔施工精度非常关键

V型滤池配水配气系统运行的好坏与配水配气渠道下部的配水配气孔的施工精度关系密切。为保证配气配水系统的正常运行,配水配气孔施工过程必须严格把关,孔的尺寸及高度必须保证严格按照图纸施工。配气孔预埋件与池体混凝土必须保证结合紧密,否则会出现漏气的现象。图2为本工程在施工过程中发生的由于配气孔高程误差导致配气不均匀的现象,在均匀性试验过程中给予发现,最终检查出配气管高程相差10mm,远高于2mm的精度要求。

(2)滤梁的施工质量会影响滤板的水平进而影响配气系统的均匀性。

滤梁在滤池主体结构浇筑完毕后进行二次浇筑完成,滤梁是滤板的支撑结构,因此滤梁的平整度会严重影响滤板的水平度。因此在滤梁施工中必须保证:

a)浇筑过程中保证边界完整,不出现跑模现象。

b)保证滤梁上部的水平度,根据本工程经验,滤梁上部的高差应控制在3mm以内,如果误差过大,可以在滤梁上部抹水泥砂浆时进行修正。

(3)滤梁上预埋螺杆的精度控制

滤梁上弯钩螺杆预埋应精确,否则会影响滤板安装到位,还会影响到螺杆上压块的安装,滤板上滤头间间距较小,精度不高时螺杆上压块会碰到滤头。

1.2 预制滤板的制作

预制滤板的制作需关注以下三方面的问题:

(1)预制滤板浇筑

在滤板浇筑的过程,应保证钢模具良好的透气性,否则会影响混凝土养护过程中的气体排出,最终导致滤板表面产生气泡或者麻面。

(2)预制滤板脱模

预制滤板脱模是保证滤板质量的重要一步。脱模时,要避免滤板表面被拉伤的现象出现,否则会影响滤板的平整度。

滤板脱模时出现拉伤等现象,常见原因可分为以下几个方面:

a)滤板上的脱模剂被破坏,这一般是因为混凝土振捣时间过长引起的。

b)混凝土养护时间不够,强度不足,导致脱模时被拉伤。

c)脱模剂的选择、配比、涂抹没有按照规定进行。

(3)预制滤板养护

滤板的养护过程往往被忽视,但养护不当,有可能会使滤板出现破损、弯曲和龟裂等现象。为保证滤板质量,在养护过程中应注意:滤板堆放场地应平整,滤板堆放时不应倾斜放置;滤板搬运时应注意滤板保护,防止滤板破损;滤板运输时保证安全,防止掉落和过度震动损伤滤板。

1.3 滤板的就位和调平

本工程1座V型滤池设有8格,每格又分为2小格,采用预制滤板拼接构造。共设计有480块预制滤板,每块尺寸1130×1075×120mm,单块重量约250kg。

滤板安装时,不能从室外实施直接吊装。每格滤池平面尺寸为11000×8150mm,深度为4.25m,滤池之间只有1.95m宽悬挑走道平台,作业空间狭窄,作业环境比较危险。同时由于每块板重量比较大,导致滤板安装极为困难,特别是人工操作存在较大的安全风险。V型滤池构造示意图见图4所示。

滤板安装的工作量大,工期紧张,滤池平面尺寸大,深度比较深,安装危险性大,安装期间滤板保护要求高,需要寻找一种简便的安装方法。

本工程经过认真研究,根据卷扬机提升和轮子滑动的原理组合制作一个简易方便的安装机具,可直接进入池内将滤板安装到位。

安装机具由两部分组成,垂直运输装置和运输装置的滑道。垂直运输装置如图5所示,主要负责将走道板上的滤板运输吊装至滤池内指定位置。几何尺寸的确定:由于每块滤板的尺寸为1130×1075mm,滤梁之间的中心距离为1095mm,为了使滤板能够顺利地运进装置内部,且有利于滤池内工人安装操作,在滤板1075mm的尺寸基础上一边加大200mm,最终成型的长度确定为1475mm;为了保证整个架体的稳定性,又能减小架体移动到滑道中央位置时弯矩较小,架体宽度选为1300mm;滤板运输装置(加垫胶皮的双轮车)的高度为700mm,加上挂钩和绳索的高度,整个架体的高度为1100mm。经过滤板荷载和力的传递公式计算值确定,用60mm×60mm方钢焊接成一个四方架体,在短边上顺长边方向焊接两根70×45×6mm的角钢,在四个立柱和水平杆用60×60×8.5mm钢做斜撑,成45°角焊接成一体,并且在每个与斜撑焊接的部位加上劲板。

运输装置的滑道如图6所示。单个滤池的几何尺寸为每格滤池平面尺寸为11000×8150mm,经研究,在短方向铺设槽钢做滑道。由于钢材本身具有变形特性,当水平长度达到一定的程度后,受垂直外力作用会出现弯曲,同时还要有人在滑道上行走推动安装机具。为了提高滑道的刚度,保证滤板运输平稳安全,根据滤池本身的平面特点,我们在短方向的中间部位设立了一个支点,每根槽钢的悬空长度变为4075mm,提高了其稳定性,降低了挠度;每块滤板的荷载约250公斤,加上起重装置和槽钢本身的荷载,总计荷载量对槽钢滑道而言较小。经过认真计算,在滤池顶部架设2根l6号槽钢做滑道。

通过该种机具安装,在保证安全的前提下,可缩短工期,降低成本,保证质量。

1.4 滤板缝的填充处理

滤板之间缝隙的填充有多种方法,常见的两种方法是:

(1)高弹性沥青。高弹性沥青是沥青和聚丁二烯—苯乙烯的混合物,浇筑过程需要较高的温度(160℃左右),同时为保证与混凝土的良好粘结,混凝土界面应预先做好清洁和干燥工作。

(2)双组份聚硫密封胶。双组份聚硫密封胶是由液态聚硫橡胶和多种辅料配置而成,施工前需去除混凝土表面的尘土、附着物等杂物,保证混凝土表面的干燥、平整。

由于高弹性沥青需要较高的浇筑温度,施工较为麻烦,本工程采用了双组份聚硫密封胶作为密封材料,为确保滤板填充的结构强度和密封性,消除发生翻板的隐患,对滤板填充进行优化如图7所示。

1.5 滤头的安装

滤头安装应注意以下问题:

(1)滤头安装应保证滤头配气孔的高度一致,配气管高度方向误差小于1mm。

(2)滤头的预埋端应与混凝土结合牢靠,避免在预埋端和混凝土间产生漏气现象。

1.6 滤头滤板安装效果检查

滤头和滤板安装好之后,应通过闭水布气试验检查施工质量,闭水布气试验的目的是在滤池中水位没过滤头的条件下,检查滤板及滤头的安装质量,主要试验方法如下:

向滤池中充水至水位没过滤头1cm,之后开始气冲,在气冲的同时进行观察,观察滤板间及滤板与池壁间的接缝处有无漏气现象,所有滤头是否均正常曝气,如果发现漏气的接缝或者不曝气的滤头,应仔细查找原因,寻找补救措施。

在本工程的闭水布气试验中,各接缝无漏气现象,也没有发现不曝气滤头,初步证明安装质量达到要求。滤板安装以及试验现场照片如图8和9所示

2 滤池滤板、滤头安装精度

《室外给水设计规范》(GB50013-2006)9.5.35章节要求:V型滤池长柄滤头配气配水系统的设计,应采取有效措施,控制同格滤池所有滤头滤帽或滤柄顶表面在同一水平高程,其误差不得大于±5mm。

《给水排水设计手册第03册—城镇给水》第631页要求:滤板表面应光滑平整,安装时,每块板的水平误差应小于±1mm,整个池内板面的水平误差不得大于±3mm。

根据以上国家规范要求,结合国内其它水厂经验,提出本工程滤板滤头的安装精度要求:

(1)单块滤板上下面平整度误差±2 m m;(2)单块滤板平面尺寸误差±2mm;(3)单块滤板孔中心位置误差±3mm;(4)单小格滤池安装滤板与滤板间错台±2mm;(5)单小格滤池滤板安装高程±3mm;(6)一格滤池(排水渠左右两小格)滤板安装高程±5mm;(7)整座滤池间滤板安装高程±10mm;(8)配气管高程误差必须控制在1mm以内。

3 小结

滤池反冲洗效果是影响滤池出水水质的重要因素,而滤头和滤板的安装好坏直接决定了滤池的反冲洗效果。针对滤池特殊的运行工艺要求,为保证反冲洗配水、配气均匀性,滤板和滤头的安装必须严格按照施工图纸以及相关的规范规定执行,确保施工质量。本文结合上海市某20万m3/d新建水厂的滤池反冲洗系统安装施工过程,针对V型滤池预制滤板的施工技术进行了分析,对预制滤板的制作、滤板的就位和调平、滤板缝的填充和滤头的安装等过程的关键要点进行了研究和总结,最后提出实际工程中滤板和滤头的安装精度要求,可以对今后的工程应用提供相应参考。

摘要：过滤是净水处理工艺中确保水质和水量的最重要处理环节,滤池施工中滤板和滤头的安装质量又是保证滤池处理能力的关键。本文结合具体工程针对V型滤池预制滤板的施工技术进行了分析,并对预制滤板的制作、滤板的就位和调平、滤板缝的填充和滤头的安装等过程的关键要点进行了研究和总结,最后提出实际工程中滤板和滤头的安装精度要求,可以对今后的工程应用提供相应参考。

关键词：V型滤池,预制滤板,滤头,安装精度,关键技术

参考文献

[1]陈宇畅,唐三连等.普通快滤池与V型滤池的性能比较[J].供水技术,2007,1(05):41~43.

V型滤池工艺 篇8

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。

关键词：V型滤池,滤头堵塞,盐酸清洗

参考文献

[1]严熙世, 范瑾初.给水工程.