反冲洗滤池工艺的应用

浅谈反冲洗滤池工艺的应用
滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序，滤池运行的好坏直接影响到水厂的出水水质。

但是很多快滤池在运行一段时间后，就会出现过滤层含泥量增大，在反冲洗强度设计值范围内不能达到预期的反冲洗效果，并且冲洗历时延长，产水量下降，严重阻碍了快滤池的正常运行。

滤池反冲洗对滤池工作效果影响甚大，若采用较好的反冲洗技术，使滤料层经常处于最优条件下反冲洗，不仅可以节水节能，还能提高出水水质，增大滤料层截污能力，提高滤速，延长过滤周期。

下面以信阳市污水处理二期工程的气水反冲洗滤池来谈滤池工艺的应用。

目前国内外滤池反冲洗方法主要有三种，一是单纯用水反冲洗，另一种是用水反冲洗并辅以表面冲洗，最后一种是气水反冲洗。

而信阳污水处理二期工程就是采用的最后一种。

1、下面简单介绍下几种气水反冲洗机理：
单独用空气反冲洗时，滤层不膨胀，滤层吸附杂质的去除，靠气泡上升时对滤料颗粒产生的剪切，摩擦作用和因气泡通过滤层某处后的空缺由周围滤料颗粒填充而加强的滤料颗粒间碰撞，摩擦作用；气泡在上升过程中对滤层扰动作用逐渐增大，对截污量较大的表层滤料扰动尤大。

此阶段截留在滤层中的杂质从滤料颗粒上脱落。

气水同时反冲洗，滤层微膨胀，污泥从滤料颗粒上脱落是水流剪切，摩擦作用，空气剪切，摩擦作用和滤料颗粒间碰撞，摩擦作用综合作用的结果。

与单独水反冲洗方式相比，由于增加了空气对滤料颗粒的剪切，摩擦作用，同时空气的加入又强化了水流剪切，摩擦作用和滤料颗粒间碰撞，摩擦作用，故在较小的水反冲洗强度下即可达到大于550S-1的G值。

冲洗效果优于单独气洗阶段。

此阶段杂质从滤料层去除。

气水反冲洗最后一个阶段是水漂洗阶段，其作用为：首先，将从滤层中去除的杂质排出，用清水层置换废水层；其次，将残留在滤床中的空气排出。

2、气水反冲洗滤池设计要素
2.1 反冲洗运行方式的选择
气水反冲（1）先单独用气冲，然后再用水单独冲洗；（2）先用气水同时冲洗，然后再用水单独冲洗；（3）先用气冲，然后气水同时冲洗，最后再单独用水冲洗。

信阳市污水处理反冲洗滤池就采用的第三种运行方式。

2.2 反冲洗强度和冲洗时间
气水反冲洗强度和冲洗时间的选择与气水冲洗方式，滤层构造有关。

（1）采用气冲水冲二阶段的滤池，气冲强度宜在16—201 /m2 s，时间为2—3
分钟；水冲强度在6—8 1/m2 s，时间为6—8分钟；（2）采用气冲，气水同时冲洗，再水冲洗的三阶段的滤池，气水同时冲洗时，气冲强度为13—17 1/m2 s，水冲强度为3—4 1 /m2 s，气水同时冲5—6分钟，水冲，气冲的前后强度不变。

采用待滤水漂洗的强度为21/m2 s左右；
2.3 配气，配水系统
配水，配气系统除在正常过滤时均匀集水外的另一主要作用是：在整个滤池面积上均匀分配反冲洗水和气。

气水反冲洗的配水配气系统有水气和用的大阻力管式系统；水气分开的两套管式大阻力配水系统；小阻力长柄滤头系统三种。

第一，二种方式布气布水均匀性不及第三种好。

第一种方式不能气水同时反冲洗；第二种方式虽能气水同时反冲洗，但造价较大；第三种方式能同时气水反冲洗，在清水管廊内形成一层气垫，配水，配气均匀性好，是较好的配水，配气方式。

信阳市污水处理二期工程反冲洗滤池为AQUAZUR V型滤池即采用第三种配水配气方式。

长柄滤头的配置应既满足均匀布气，布水的要求，又方便施工，且不影响滤板钢筋布置。

滤头缝隙总面积占单格滤池面积的0.9%—1.25%，安装密度为50—60只/m2.长柄滤头拧在钢筋混凝土滤板上。

长柄滤头配气配水系统安装应注意：（1）滤板平面必须水平，各点高程误差不得超过±2mm；（2）滤板间沥青玛蹄脂填充物必须满足气密性要求，不可漏气，漏水，漏砂；（3）滤头安装位置准确，其缝隙宽度小于滤料颗粒最小粒径。

2.4 供气，供水系统
供气方式一般有二种，一种采用鼓风机直接向滤池供气，另一种用空压机通过中间储气罐向滤池供气。

由于鼓风机供气效率高，设备简单，操作方便，目前使用较多，但空压机和储气罐的组合供气可以在冲洗时实现不停机的连续冲洗，因此在中小水厂也有采用。

鼓风机式储气罐输出的流量，应取单格滤池冲洗气流量的1.05—1.1倍。

鼓风机宜选用离心式，空压机宜选用无油润滑空气压缩机。

风机房应尽量靠近滤池，方便操作和管理的位置并考虑必要的减噪减震措施。

信阳市二期工程采用的离心式鼓风机供气。

3、下面介绍下信阳市污水处理二期工程采用的v型反冲洗滤池系统的工艺流程：
设计流量：5417m3/h ，滤速：5.75m/h，强制滤速：6.39 m/h，
冲洗周期：12-24h，过滤面积：11.66*80.80m2
过滤过程：待过滤水由进水总渠经进水阀和两个过水窗（主要用于表面漂洗）
后，溢过堰口再经侧孔进进V型槽，分别经槽底均布配水孔和V型槽堰顶进进滤池。

被滤层过滤后的洁净水经滤头流进滤池底部，由集水系统收集经反冲洗泵房总出水管进入清水池。

滤速可达7-20m/h，一般为12.5-15m/h。

反冲洗过程：反冲洗操作均由设定时间控制，也可进行手动控制，滤板的反冲洗历时10-15分钟，具体操作过程如下：a、关闭滤池进水闸板，停止进水；b、待滤池水面降至中间排水渠顶面以下时，开启反冲洗闸板，待水面降至排水槽顶时，关闭清水阀，停止过滤；c、开启鼓风机、空气反冲洗进水阀，单独气冲2分钟后；同时打开滤池进水闸板，进行表面扫洗；d、开启一台反冲洗水泵，延时开启反冲洗进水阀，气水同时冲洗3-4分钟，然后关闭鼓风机和进气阀；e、开启排气阀排除余气；f、再开启同一台反冲洗泵，单独进行水冲5分钟；g、滤池单独水冲5分钟后关闭反冲洗进水阀及反冲洗泵，停止反冲洗；滤池全过程进行表面扫洗；h、关闭反冲洗排水阀板后开启进水闸板，待滤池水位上升至砂面以上1米时开启清水阀，滤池恢复过滤。

4、施工注意事项
滤板制造，滤板安装标高准确度，滤板缝隙的严密状况，将直接关系着气水反冲洗滤池的反冲洗及运行效果。

施工，安装过程中应予以高度重视，并制定切实可行的措施予以保证。

滤板通常为预制高标号钢筋混凝土板，滤板应具备足够的刚度，其高度宜为100—120mm，长柄滤头套管的长度尽可能与滤板高度相同，方便滤板预制与确保滤板自身的严密性。

滤板应分别按上，下受力考虑两面配受力筋。

预制滤板的模板应为钢制精加工模；既要确定预制的滤板几何尺寸符合设计要求，亦要脱模方便，其底模钢板厚度不宜小于14mm，且有足够的平整度。

固定长柄滤头套管于钢模底板上的特制带槽口的螺钉在固定套管以后，螺钉上部不宜高出套管，以便浇制的混凝土密实后，可以用直尺沿钢模四边刮去多余混凝土，确保滤板厚度尺寸。

滤板混凝土密实工作应在振动台上完成，以确保浇制混凝土类别的自身密实度及混凝土与套管接触面的严密性。

滤板安装标高的准确度，以测控滤板上面标高来达到。

安装滤板时，应有专人司尺，以花杆为尺，测四角标高，下面由专人以硬质材料垫实，逐一校正标高，使同一单池内滤板上面标高差控制在±1—2mm以内。

而信阳市污水处理二期工程要求旅伴安装允许误差：同格滤池滤板水平误差±5mm，各滤池之间水平误差±10mm。

每块滤板标高一经校正，应立即以1：2水泥砂浆把滤板下面填实（即为板下座浆，高10mm左右）。

在座浆未达到一定强度时，已校正好标高的滤板上不得上人或施加负载。

滤板嵌缝处的严密性，尤其是气密性对反冲洗布气均匀性有
一定的影响。

滤板拼缝形状，拼缝密度，拼缝材料的选择，都与嵌缝的严密性有关。

在支承墙上有条形压板的拼缝，下部缝宽以满足压板安装即可，并做到下宽上窄。

在垂直支承墙方向上不设条形压板的拼缝，以上下窄，中间宽的棱形断面的拼缝为好。

嵌缝到达预定强度后，可安排做严密性试验。

而信阳市污水处理二期工程滤池的滤板采用整体现浇施工，下面说下整体现浇的滤板的优点：无缝的整体现浇滤板没有任何接缝，从根本上杜绝了滤板的密封胶泥开裂、脱落而带来的漏气漏沙、翻板等弊病，具体有以下四个有点：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配齐配水更加均匀；④对土建施工的精度要求行对降低，且因为是在现场浇筑，避免了因运输搬运、安装过程中造成不必要损耗，从而相对减少工程费用。

滤梁施工过程中注意要点：①滤梁在浇捣过程中需分二次进行浇捣，第一次浇捣至滤梁平衡孔管底上来约1/3管高的部位，这样有利于校核、复测各平衡孔的高程是否符合设计要求，如有误差，可及时进行调整。

第二次浇捣部分为平衡孔至梁面设计标高部分，该部分用高标号的水泥砂浆浇筑。

②滤梁在浇捣过程中，应有专人负责控制平衡孔的标高以及梁面标高。

在养护期满后，须对梁的标高进行校核，如有误差，及时采取有效措施整改，确保滤梁的平整度达到设计规范要求，以及保证后序工序——滤板的平整度符合设计规范要求。

③滤梁横截面不得挡住排水槽下部的配水孔。

④特别注意每格池内两侧的平衡孔要水平且垂直于滤梁。

滤板的施工顺序：校核滤梁的标高→模板安装→钢筋绑扎→预埋座安装→检验→混凝土浇捣→养护→混凝土初凝后→压光混凝土表面二次→凿松预埋座施工盖
V型滤池在水厂中的广泛应用是实现供水行业提高供水水质，提高供水安全可靠性，降低药耗、降低能耗、降低漏耗的较好途径。

以上为本人在信阳市污水处理二期工程中针对v型气水反冲洗滤池施工监理的些许心得。

信阳市污水处理二期工程监理部。