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V型滤池在东山水厂的应用

更新时间:2011-01-13 16:12 来源:漳州职业技术学院学报 作者: 阅读:5337 网友评论0

摘要:本文系统介绍V型滤池的工艺特点、技术要求和在东山水厂的应用,并总结了工程施工技术经验,提出了各阶段的 施工要点。

关键词:v型滤池;水厂;工艺;施工

近年来,v型滤池在我国大、中型自来水厂的建设中被广泛应用。由于它具有较显著的优点,新建的 东山10耐/日水厂的过滤系统也采用了v型滤池。为使建造者较系统地了解v型滤池的工艺特点和结构形式、 搞好该项工程的施工,本文就此作简要的论述。

1 V型滤池的工艺特点

v型滤池的滤速可达12一巧n公h;工作周期通常48小时(视原水水质而定);滤后水基本稳定在1度以 下。这样的高滤速、长周期、优质水主要来源于它的工艺、结构特点:

1.1采有均质大粒径的砂滤料:砂粒径为0.95一1.35~;不均匀系数K80=l.2…1.4;砂层厚为1.1…1.5~,形成了孔隙率大且超厚的砂滤层,创造了深层截污的条件,实现了长的工作周期和高速过滤。

1.2滤层上部过滤水位较高(通常为1.2m)确保过滤时各部位正压运行,避免因表面堵塞引起的压力突然 变化,而形成滤池内部局部真空,影响过滤效果。因此具备了能过滤较难处理的水的能力,如过滤含有浮 游生物的特殊水和含饱和溶解气体的水,而不会出现砂层内部放气或水中夹气的现象,达到高速运行和滤 后水优质。

1.3具有带表面扫洗的气、水联合反冲洗的工艺结构和设施,实现了低强度,高效率的冲洗要求。

V型滤池的冲洗过程是:在单个滤池停止过滤时,同时用压缩空气和滤后水通过滤池底部的配水系统 向砂滤床进行反冲洗,紧接着停止进气,单用滤后水继续向上漂洗,在进行上述两个步骤的同时,原水不 断地从滤池上部两侧的v型槽,通过槽底部的小孔均匀地向滤床表面进行扫洗,并将废水排人中间排水槽, 排泄至池外。这样的冲洗,由于反冲气体先将砂滤床松动并结合滤后水的反冲,使砂粒产生强烈的振动和 摩擦,从而分离粘在砂粒表层的杂质,并把这些杂质转移到滤床表面,溢人排水槽,同时从V型槽冲出的 原水又将滤床表面的杂质加速推向排水槽,因而清洗效率高,避免了滤床泥球的形成。冲洗的结果,可以 达到下面三种效果:

(l)砂滤床不产生膨胀,不会因砂粒径大小不同而形成水力分级,大大增强滤床的深层截污能力。

(2)砂滤料不产生明显的砂粒脱流现象。

(3)由于滤床表面被冲洗干净,滤床内仅含有清洁的滤后水,因此过滤重新开始时,不必排除初滤水便 可获得优质的滤液。

v型滤池正常冲洗的技术要求:气水反冲时,送气强度为14一16US.可,水冲强度为3.6US.m’;单水漂 洗强度为4.2US.可;表面扫洗强度为2.2US.叮。通常反冲洗时间为8一10分钟。可看出与其它类型滤池相比, V型滤池能降低冲洗设备的容量,节省冲洗水量和电耗。

1.4过滤时保持水位相对稳定,而滤速基本不变,其过滤过程是:原水从滤池的共用进水槽通过进水阀, 经溢流堰送入单格滤池的进水槽,从两侧进水窗流人v型槽,人滤池过滤。在过滤过程中,随着滤床截污 增加,水头损失加大,以调整滤池出水阀的开启度,使水经过砂滤床和出水阀的总水头损失保持稳定,达 到滤速稳定在设计范围内。当水头损失超过允许值时,滤池开始反冲洗,整个过程由PLC系统,进行操作。

1.5采用PLC系统自动化控制,并备有手动操作的控制系统。v型滤池的PLC控制系统是利用滤池上部水位 的变化,通过装在滤池内部的压力传感器(或水位计)提供信号给控制系统,该系统信号与原储存的设计 水位相比较,当信号水位与设计水位的偏差值超过原设计系统临界值大约土Zcm时,便打开滤池出水气动 蝶阀的控制活塞的两个电磁阀中的一个,使压缩空气进人控制活塞,操作蝶阀的开启。蝶阀的阀杆与电位 计偶联,电位计将蝶阀开启情况产生一个可调的反馈信号,反馈给信号处理系统。随着滤池上部水位的调 整,反馈信号逐渐消失,直至恢复到设计水位,蝶阀开启达到稳定值。随着砂滤床阻力的变化,滤池上部 的水位又跟着变化,上述程序将受PLC系统指挥重新进行。

在PLC控制系统中每个滤池设堵塞显示器,滤池的堵塞情况通过传感器的测定,用信号传给信号处理 系统,当滤床出现最大堵塞值时进行报警,PLC系统按原设计编程逐步起动滤池各有关阀门和反冲洗鼓风 机、反冲洗水泵进行反冲洗。这种自动起动的自动程序控制,PLC系统可以根据滤池的堵塞程度、滤速大 小,也可以按预编的运行时间,进行自动冲洗。

为了防止自动化控制系统发生故障时,滤池能继续运行,在操作室还设手动操作控制台,分别对每个 滤池的各个阀门,以及整个反冲洗系统进行手动操作控制。

2东山水厂的过滤系统

新建的东山水厂总规模为10万m3)日,滤池分二组,每组为5万耐/日,分别设在n级泵房两侧。采用组 合的结构形式;滤池下层为清水池,n级泵房下层作为水泵吸水井用的清水池,清水池彼此间距Zm,用3 根DN1000钢管贯通,并设柔性接头。滤池和n级泵房北侧沿长度方向为通长管廊,管廊上层为操作室,滤 池的控制系统设在此处。 滤池采用v型滤池,目前先建一组(规模为:5万m今日),平面尺寸为29.75x198m,(含管廊及进、 出水渠),分成4格,单格尺寸为10.5x7.om,单格的过滤面积为63m2,总的过滤面积为252m2。滤速为 8.2911讥J,强制流速为11111任I,此滤速低v型滤池的正常滤速,安全系数较高。

滤池进水系统:设总进水渠一个,宽为1.35m,高2.0m,有效水深1.巧m,总渠在各单格滤池进水闸两 侧各设高为1.15m的溢流堰,(堰顶标高:35.60m)当来水量超出堰高时,水溢流排人排水渠。原水从进 水总渠经单格滤池的进水闸流人单格滤池第一进水槽再经堰高为0.95m(堰顶标高为35.4Om)溢流人第二 进水槽,分别从两侧进水窗流人两侧v型槽,通过槽底一排等标高中32@200的孔眼人滤池,保证了每格滤 池进水量基本相等,滤池内布水均匀,限定了滤池过滤最高水位在35.50m标高以下。

滤床:滤料采用漳浦明城石英砂厂的石英砂,有效粒径为0.95一1.25~,K80=l.3,滤层厚为1.2m。支 承层粒径为2.0咖,厚度0.05m,以改善滤头之间板面的滤后水与冲洗水的水力条件,使该处不可能存砂或 杂质、浮游生物的滞流区。过滤时砂床上部水深为1.25m。

反冲洗气、水分配系统为小阻力配水系统:由分配槽、滤板和长柄滤头组成。分配槽在滤池中央排水 槽下面,宽0.6m,顶板为排水槽底板,起点高1.3m,终端高l.15m。槽两侧上方布设一排等标高的小50配 气孔,下方与底板交接处布置一排200x200的配水孔,中对中距离均为1.om。
滤板:每格滤池布设60块滤板,平面尺寸为1020x970Inm,厚100~,每块滤板以网格状均布49个DN25 塑料长柄滤头。滤板用不锈钢螺栓和不锈钢压板锚固在支承梁上。滤板之间及滤板与池壁间的接缝,下部 用低发泡聚乙烯填缝,中部用聚硫密封胶密封,上部用l:2防水水泥砂浆抹平抹光。滤板下面是个高为0.75m 的空间,是过滤水和反冲洗气、水必经之道,由于空间较大,气、水流动阻力很小,确保了滤板下的压力 基本均等,使砂滤床在过滤或反冲洗时不产生局部死水区。

管廊内布设每格滤池的清水管(DN300);冲洗清水管(DN35o);冲洗气管(DNZoo)。 反冲洗设备布设在n级泵房内。设罗茨鼓风机3台;2用1备,每台流量1750m3舰,压力l.35Bar。空压 机2台:1用1备,每台流量42m3爪;压力SBar,压力储气罐2只,每只容积:500升。滤池反冲洗泵3台:2 用l备,每台流量437m3舰,扬程:16m。

滤池的工作阀门和闸门均采用气动执行机构,由压缩空气控制。滤池在操作室设一套PLC控制站,滤 池的过滤运行、反冲洗操作均采用自动化控制系统。根据V型滤池的控制原理,实现滤池的恒水位等滤速 控制和自动反冲洗控制。控制器选用美国通用电气公司的产品,同时配备工业触摸屏及软件系统,实现现 场基本操作。控制系统的通讯接口是通用统一的工业以太网。并附设手动控制装置,当自动系统发生故障 时,可进行人工操作。

3做好施工组织、管理工作,确保工程施工质量

……
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