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V型滤池设计要点及数据

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学社博客 发表于 2019-9-9 07:48 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
布置

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就整体而言,均粒滤料滤池的布置可分为单排及双排布置,就单池而言,可分为单格及双格布置。当滤池的个数少于3个时,宜采用单排布置,反之可采用双排布置。单池内的分格布置一般采用双格对称布置。
0 t! X& T; W5 r! g0 n8 Y; b, E3 C( T/ W5 }, _2tech.cn
滤速和过滤周期
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(1)滤速:可采用较高的滤速,根据待滤水浊度的大小,滤速一般为8-14m/h。 ( l. z# ]% l3 E7 q. b1 _, V! d# {2tech.cn

! c' i$ J9 U: M7 s* g! S% D(2)过滤周期:过滤周期较长,可达48h甚至更长,考虑到保持滤层较好状态,目前国内水厂一般采用24-48h进行冲洗。
5 Y& @4 x" g5 x3 C" x" E3 ^. l$ J2 c) m7 m% k& N) X2tech.cn
(3)滤层水头损失:冲洗前的滤层水头损失一般采用1.5-2.0m。5 Y4 O& }% H* e- c# Y+ }2tech.cn

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个数及单池尺寸
* J/ H  E! D4 k) O$ J2tech.cn
; |! D" V$ }9 g3 T. Y5 N5 B. \5 u2tech.cn
(1)滤池个数:单纯过滤面积最大可达210m2.滤池个数的确定应做技术经济比较。滤池个数减少,相应阀门及管道数量也减少,但管道口径及冲洗设备容量将增加。( T4 B) N  t& J$ |7 d: G# `3 E6 p2tech.cn
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环境学社1.jpg
' [* |% V8 I# K+ p3 E' N' \  m# p- q( B& j2tech.cn
(2)单池尺寸:为了保证冲洗时表面扫洗及排水效果,单格滤池的宽度一般在3.5m以内,最大不超过5m。8 m& h; b& Y9 ~4 C$ `7 W2tech.cn
8 h/ t' M6 @0 e2tech.cn
环境学社2.jpg
7 V* A) A0 @" G8 d; F2 h4 I  C+ ~( e+ Y# G% J9 L; B6 j# j: n2tech.cn
滤料及承托层
& d! y5 C5 o6 O3 d/ f$ |2tech.cn

, i2 {! k7 U0 x5 C% Q(1)滤料:滤料采用均粒石英砂,其粒径大小根据待滤水水质、处理要求采用混凝剂等因素确定。* `8 t; I; f( B3 {9 X2tech.cn
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滤料的一般技术要求如下:
- H. @" E! m7 V1 j& \
! j1 @( f4 z# D1 b①有效粒径一般为0.90-1.20mm。
. [* K/ h. W0 Y6 L$ X' D# F8 [' F
% P4 b0 h7 C$ m②不均匀系数K为1.2-1.4。
' N4 z1 S; P% }1 g0 T- R. n2 W9 T0 ~2tech.cn
③具有良好的机械强度,经20%浓度的盐酸溶液浸泡24h后,重量减少应小于2%。
, d$ O" U3 \8 W1 p' t
2 P( N+ V2 H9 t+ w(2)滤层厚度:滤层厚度一般为0.90-1.50之间。当滤速为8-12m/h时,一般采用1.10-1.20.滤速增大,宜相应增加滤层厚度。
5 \; g# W. i+ g9 l$ k% ^
4 D+ j" N  E4 \(3)承托层:滤池滤帽顶至滤料层之间承托层厚度为50-100mm,采用粒径为2-4mm的粗石英砂。
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1 Q3 R$ x, G) M4 @8 {
层上层水深
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" L+ r9 d6 f# ]8 F5 ~* p) d. E, J滤层上的设计水深,在过滤工况时一般为1.2-1.5m。! W, `, f+ v  Z/ t+ s0 A0 F2tech.cn

' K! C9 ]4 k1 W/ X7 a5 u
进水及布水系统
# |. [' b, _) Z3 U1 A; k$ |1 Q3 O2tech.cn
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进水及布水系统由进水总渠、进水孔、控制闸阀、溢流堰、过水堰板及V型槽组成。 # X5 ]$ \9 B! {* n  a5 ^2tech.cn

+ k8 c! t2 f/ ~- d/ P* YV型槽在过滤时处于淹没状态。槽内设计始端流速不大于0.6m/s。冲洗时,池水位下降,槽内水面低于斜壁顶约50-100mm。
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( Q6 r' ], x8 q! O: wV型槽底部开有水平布水孔,表面扫洗水经此布水。布水孔沿槽长方向均匀布置,内径一般为Φ20-Φ30,过孔流速2.0m/s左右,孔中心一般低于用水单独冲洗池内水面50-150mm。" R+ w& j6 y3 \1 B2tech.cn
% e2 V; ^9 ^' G  q& g% g' d2tech.cn
冲洗水排水系统

% V; O) r" J, p: P' _5 O+ R* I" C0 J0 S- D6 R  u2 y; }  E2tech.cn
该系统包括排水槽及排水渠。
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排水槽底板以≥0.02的坡度坡向出口;底板面积最低处应高出滤板底约0.1m,最高处高出0.4-0.5m,使有足够高度安装冲洗空气进气管;排水槽内的最高水面宜低于排水槽顶面50-100mm。排水槽底层为配气配水渠。为方便施工,两者的宽度宜一致。6 L7 t6 z& o2 M0 J2tech.cn

/ x6 w3 c$ d4 W% \/ l" U" ?排水渠设在与管廊相对的一侧。排水槽出口设置电动或气动闸阀。出口流速可按2.0m/s左右设计。
; M- N/ O0 P5 A( G4 N# h2 p9 n* [* W- p; O2tech.cn
配气配水系统

/ V, O6 m  V- S/ X+ e' u) l) z. ^4 k6 g; y- \* S2tech.cn
配气配水系统一般采用长柄滤头。该系统由配气配水渠、气水室及滤板和滤头组成。# a' g# D& z* u# F2tech.cn
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(1)配气配水渠:
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配气配水渠的功能是在过滤时收集滤后水,在冲洗时沿池长方向分布冲洗空气和冲洗水。进气干管管顶宜平渠顶,冲洗水干管管底宜平渠底。
8 b9 k/ M! C7 ]8 t8 S. u4 D; f( j5 h2 U8 v9 Y( g" l2tech.cn
配气配水渠断面尺寸的确定应满足以下条件:. R* v# u+ ^. w8 V0 Y" |2tech.cn

" h2 v$ X: i4 }: y0 U+ {+ X" f5 b8 `①进口处冲洗水流速:一般≤1.5m/s;
" k. x* [3 i0 n7 n) c1 m; [4 B4 a9 x4 R  Y4 x% ~% z) V2tech.cn
②进口处冲洗空气流速:一般≤5m/s;  4 Z$ |/ k  E. `9 Z% P2tech.cn
: _- G3 u! ?& }4 M0 ~- b/ {2tech.cn
③断面尺寸应和排水槽及气水室相配合,并能满足施工要求。7 R; L$ Q1 M& f  b2tech.cn
; T5 K& c  I- t2tech.cn
(2)气水室:
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- H* R4 G. X* F+ M) F1 \; J$ n滤池池底表面以上、滤板地面以下,由池壁所围成的空间,称为气水室。气水冲洗时,冲洗空气在气水室上部形成稳定的空气层称为气垫层。气垫层的厚度一般为100-200mm。气水室下部为冲洗水层。配气配水渠的空气和冲洗水分别通过配气孔和配水孔进入气水室。, S$ K2 S; {, R( \2tech.cn

6 B& D( d/ Q6 j1 z: o; n气水室的设计要点:1 t7 i" ]  ~+ i; l1 A! c2tech.cn

, W$ G' Y7 l% n9 L( g①配气孔孔顶宜平滤板板底,有困难时可低于板底,但高差不宜超过30mm。过孔流速为15m/s左右,通常预埋UPVC管,配气孔平面配置时应注意避开滤板梁;# y" a$ j/ ^9 H$ ^( U# V2tech.cn

6 y+ [2 z; ~0 ?8 P②配水孔孔底应平池底,孔口流速为1.0-1.5m/s左右。( l9 H- l: ?6 z' x, U) o2tech.cn
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③为了使气垫层布气均匀及压力平衡,支撑滤板的滤梁应垂直于配气配水渠,且梁顶应留空气平衡缝,缝高20-50mm,长为1/2滤板长,在每块滤板长度的中间部位。, ^+ R' }: n. Z2tech.cn
8 u" {# c, y7 L! b, z2 g2tech.cn
④气水室宜设检查孔,检查孔可设在管廊侧池壁上,孔径≦Φ400mm,孔底平气水室底。
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滤头及滤板

, X: e; v* u. s$ {& W
; A; z6 a8 O1 C①滤头:滤头由无毒塑料制成,它由滤帽、滤柄、预埋套组成。滤头的长度为:滤板厚度+气垫层厚度+50mm(淹没水深)。8 y! }) k- L1 O0 F' }2tech.cn

& {% W& `- |5 h5 u) a7 \②滤头个数的确定:滤头滤帽缝隙总面积与滤池过滤面积之比(β值)应在1.2%-2.4%之间。一般每平方米滤池面积布置30-50个。# C2 c* I8 ]. E1 c* N$ k2tech.cn
3 E2 \% a" l# B) D! Z2tech.cn
③滤板是安装滤头的支承板,须具有足够的强度和刚度,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。& d% O% c1 q4 `2 n( [2tech.cn
钢筋混凝土滤板内钢筋保护厚度应符合结构设计规范。: ~1 t" S# W# e0 E2tech.cn
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滤后水出水稳流槽

" F! t( o! m5 n2 W9 A% |" E3 }" Z, W/ \# v$ Y, E& v; V2tech.cn
(1)槽内水面标高与滤料层底面标高基本持平。
7 o) o" k/ @2 m7 B* y+ ^, ?+ D) n; R4 U/ z! k  n- a% A! w/ j! |( S2tech.cn
(2)槽内水深为2-2.5倍滤后水出水管管径,出水管应为淹没出流,管顶不应高出溢流堰堰顶。$ N- X8 B7 b* r0 P/ D2 ?: j2tech.cn

$ K4 X2 b, d1 h0 o. C* N5 v(3)溢流堰堰上水深取0.2-0.25m。
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管廊布置

2 B4 x2 H1 X* F  w) B
6 V& S6 J0 j: W5 G- ?  D(1)空气干管应架高敷设,使其高出滤池过滤时池内待滤水位,防止水流倒灌。
( M% V2 x/ z7 k( ]: S0 s2 F
: {  F, U) B# I# `8 A# k(2)进气控制阀至配气配水渠端壁间的进气管段上应接出放气支管,管径为进气管管径的1/4-1/3,管上应设电磁阀。支管出口高出滤池液面顶面50-100mm,管口与水平面夹角45°-60°。放气支管也可以从配气配水渠进口端壁最高处接出。
! h9 H4 L. L$ o
1 Q3 l- K' I- a$ R6 W(3)管廊门及通道应能通过最大配件,配件较重时,可考虑设置起重设备。! a( [5 E* U- a3 t. g2tech.cn

0 S1 }0 j7 e) t: u( N( O3 o) e(4)管廊内应有良好的防水、排水设施和适当的通风、照明等设施。
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0 E1 o9 K6 D" p: y
管(渠)流速
) R/ ~. u5 y0 n; l: w3 M9 F2tech.cn

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" v6 ?* o. ~% {% H2 s0 c: Z. u- h, N( H# ?0 [, I2tech.cn
冲洗强度和冲洗时间
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环境学社2.jpg 5 T$ ?9 z( O+ Q. V  f: [2tech.cn
* G5 P# n- _- p& T; S( O2tech.cn
冲洗水的供应
" n$ t, |8 H# f5 A/ {2tech.cn

2 P$ t2 q, k& E& O" D冲洗水可由冲洗水泵或冲洗水箱供应。, `( U6 {/ g' K/ h7 m9 O2tech.cn
0 W. P, n; k9 i! S) ]' Q$ N7 Z0 b2tech.cn
运行控制
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" q( y2 C# ~. t- Z2tech.cn
均粒滤料滤池采用恒水位等速过滤。
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当某格滤池冲洗时,进入该格滤池的表面扫洗水量大致与其过滤时的水量相当,因此进入其他各格的过滤水量基本保持不变。
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滤池恒水位过滤可以通过调节出水系统助力来实现。控制过程采用自动控制,不受人为因素影响。& a; G9 e4 y: P! X! ?) s# x+ C$ t2tech.cn

' k: W  E7 w2 C0 S9 b9 l8 w
滤池结构尺寸及标高确定  

: B+ o4 w/ Y3 ~1 f4 }3 y  k0 J; N
! V8 @- c  g4 c+ U4 l  J6 l% V. g根据流体的流动特性,为了保证反冲洗时滤池平面气、水分配的均匀,滤池平面尺寸的长宽比稍大一些为好。一般为:长:宽=4:1~3.5:1(宽度不包括中 央气水分配槽,中央气水分配槽宽度一般为0.7~0.9米)。一般情况下,池的长度最好不要小于11米。滤池中央气水分配槽将滤池宽度分成两半,每半的宽 度都不宜超4米。9 Y( g' m# [( r$ r2tech.cn
( ~7 l! O" v8 s1 t) J2tech.cn
为了确保反冲洗时滤板下面任何一点的压力均等,并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层,滤板与池底之间应有一个高度适当的空间。我们把滤板下面清水 库的高度一般设计为0.85~0.95米。这个高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上,从而保证了滤池的正常滤水工 作和滤池的再生效果。2 @! |( @1 S( s3 [2tech.cn

9 G* ?% s/ F! F/ C8 _: k待滤水通过进水总渠,经两个气动橡皮阀和一个手动闸板阀后,再通过溢流堰由两个侧孔进入V型槽后流入滤格。我们把中间的那个方孔(用W1表示)设计成用手 动闸板阀来控制的进水孔,这个闸板阀一般情况下是常开的(只有在滤格维修时才关上),滤池反冲洗时,表面扫洗水由此方孔经溢流堰进入。我们把两边的进水方 孔(分别用W21和W22表示,W1=W2),设计成两个大小尺寸相等,用枕形充气橡胶阀来控制待滤水进入的方孔,滤池反冲洗时,此两孔被枕形充气橡胶阀 堵上。我们把这三个进水孔面积大小的比例设计为:W1:W21=W1:W22=1:3;进水孔流速控制在0.40~0.5m/s;用这两条原则来相互修订 并最后确定进水孔的大小。 , A  {0 _2 E# X- \) I7 L5 H( D8 D2tech.cn

, Z8 b% M8 H. Q4 ~4 t; j2 t表面扫洗是通过由V型槽底部小孔喷出的射流来实现的。根据射流的性质,要使表面扫洗效果最佳,此射流最好为半淹没射流。因此,V型槽底部小孔中心标高的确定就显得非常关键。根据我们的经验,小孔中心标高比反冲洗水位低0.8~1.2cm为最佳。我们曾经参观过由法国德利满公司设计的一间水厂,他们设计的小孔中心标高比反冲洗水位低了1.3cm。滤池反冲洗时,表面扫洗效果不及我们设计的滤池。
( b8 \$ Q: I2 H9 o
- B5 F# k  M8 P7 Z9 u
设计其他
. C, d1 B5 Z9 f0 I2tech.cn

, A  E( q5 m, u! f- }3 oV型滤池反冲洗方式较具特色,冲洗分三个过程:
& b, R2 Z: |3 s. C2 q: a①气预擦洗[一台鼓风机,送气1 min,q气=22.5 m3/(m2·h)];# B4 X1 N/ F. G2tech.cn
②气水混合冲洗[两台鼓风机,一台冲洗水泵,冲洗6 min,q气=55 m3/(m2·h),q水=7.5 m3/(m2·h)];% C$ a8 u, _, p0 ]2 f2tech.cn
③水漂洗[两台冲洗水泵,冲洗6 min,q水=15 m3/(m2·h)];
) p: x! O" ], r5 x. g) Q始终的横向表面扫洗强度q水=5.2 m3/(m2·h)左右。
. x0 I0 y" W' z* L+ A1 |9 ]7 R& ]( f9 G- n5 C3 k2tech.cn
滤料:石英海砂,最好是选择海水冲刷强度比较大的海边砂场的石英砂。粒径0.95~1.35mm;不均匀系数K80=1.0~1.3;滤层厚度1.2~1.5m。
5 F1 J9 H, C, j$ ~9 k滤速:7~15m/h。沙上水深1.2~1.3m。 $ {  e0 |5 r8 u( O2 z2tech.cn
反冲洗强度:压缩空气15~161/m2.s;水反冲4~51/m2.s;水表面扫洗1.5~1.8/m2.s。  滤头:采用QS型长柄滤头,滤头长28.5cm;滤帽上有缝隙36条;滤柄上部有φ2mm气孔,下部有长65mm、宽1mm条缝;材质为ABS工程塑料。滤头均匀分布在滤板上,每平方米布置48~56个。
3 `  m7 O* w6 }( W* S0 e滤板、滤梁均为钢筋砼预制件。滤板制成矩形或正方形,但边长最好不要超过1.2m。滤梁的宽度为10cm,高度和长度根据实际情况决定。& Q0 f) m* r0 t7 N0 d, s& f$ v2tech.cn

6 p& q# Y* v; k+ S

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