给滤池一颗健康的心脏.doc

给滤池一颗健康的心脏整体浇筑滤板与可调式滤头在气水反冲滤池中的应用 台州中昌水处理设备有限公司 丁云鹤 提要：本文着重分析了气水反冲滤池配水系统配水布气的均匀性和可靠性，并对以往预制小块滤板存在的弊病提出改进措施，并以施工实例成功介绍无接缝的整体浇筑滤板和可调节滤杆进气孔水平度的新型滤头工艺，可广泛用于V型滤池翻板滤池以及污水处理工艺的生物曝气滤池。 关键词：滤池 配气布水系统 整体浇筑滤板 可调式滤头在水处理工艺中，过滤是保证水质的最重要措施，而反冲洗是使滤池得以恢复过滤能力的最关键环节，其配水系统则是核心部位。尤其是气水反冲工艺，对配水布气系统有更严格的要求。其配水布气的均匀程度不仅直接影响滤池的反冲效果，同时影响运行效率和运行费用。一、引言气水反冲工艺中，配水布气均匀的关键是滤头的平整度。其核心是控制滤杆中进气孔和滤缝水平度。而小块滤板，因无法直接控制滤杆进气孔水平度，只能强调滤板的平整度。因此滤池气水反冲设计规范中规定小块滤板单板控制水平2mm，整池水平度5mm。而实际上，平板式浇筑小块滤板保证平整度难度较大，立模式浇筑小块滤板存在着滤板自身结构强度不均匀的弊病。整体浇筑滤板和可调节滤头是气水反冲滤池配水布气系统的进步。突破了传统滤头将滤杆和滤帽连成一体，只能依靠小块滤板的水平度来间接控制滤头水平度的落后手段，而是将滤帽和滤杆设计为分体式，滤杆可以上下移动，调整高度，因而可以直接精确调节滤杆上的进气孔在同一水平面上。以V型滤池为例V型滤池全称为AQUAZUR V型滤池，是由法国德利满水处理有限公司首创的专利技术，六十年代末期在巴黎奥利水厂首先采用，七十年代逐渐在欧洲广泛使用。先后在意大利、以色列、摩洛哥、洪都拉斯、委内瑞拉等国应用后，受到各国好评，逐步在国际上得到推广。八十年代我国陆续引进国外先进的气水反冲工艺，用于新建水厂中，我国第一座V型滤池1990年7月在南京投产，接着在重庆、西安、大庆、沈阳、淄博、武汉、深圳、珠海、上海等地普遍采用。在V型滤池中，常规配置有滤头滤板。V型滤池对配水布气系统的施工精度要求很高，滤板的水平误差不得大于2，对滤板要求平整度，其实质是要求滤头的平整度，而对滤头的平整度，其核心是对滤杆上进气小孔的水平度。滤板与池底之间有一个适当的高度空间（配水区），气冲时在滤板下形成气垫层，当气压大于静水压力时，气垫层逐渐增厚，当水面逐渐下降至长柄滤头的滤杆管上的进气孔时，空气开始经小孔进入滤杆，再通过滤帽进入滤层(图1)，如果流入的空气量与经小孔流走的气量相等时，水面便停止下降，而形成一个稳定的气垫层(图2)若进气量大，小孔不足以排走进入的空气量，水面会继续下降至滤杆下部的进气缝处，这时剩余的空气就经过滤杆下部的气缝进入滤杆(图3)。在每个滤头滤杆的进气孔、进气缝标高一致时，各滤头的出气量也就均等(图4)。反之如果标高不一致。反之，如果滤杆上的进气孔和进气缝的水平度误差大，在同样的气垫层厚度情况下，每个滤头的进气面积就不同，导致进气量不同，此时空气就无法均匀地分配在滤层上(图5)严重时将有脉冲现象，或气流短路现象出现，势必导致冲洗效果不良。而国内许多水厂的滤头滤板施工的水平度控制往往达不到设计要求，从而造成反冲不均匀，长期运行滤料洁净度下降，不仅影响水质，也影响滤池工作周期，从而直接影响滤池产水量。更为严重的是，小块滤板采用密封胶泥工艺，因材质不同，膨胀系数不一，又频繁经受正反两个方向力的冲击，调查表明小块滤板常伴有胶泥开裂、脱落现象，导致漏砂现象发生，加剧了反冲不均匀，造成恶性循环，甚至有翻板事故发生，对水厂安全运行留下极大的隐患。无接缝的整体浇筑滤板是针对小块滤板存在的弊病而设计的。整体浇筑工艺从设计角度上，由于滤杆上下可调节，使进气孔的水平度的调节精度提高到0.4mm，从而确保了气水反冲均匀性，达到最佳效果。不仅实现了高精度高质量的滤池配水布气系统，而且为日后实现土建构筑物产生不均匀沉降时，仍然可以调节滤杆到设计所要求的水平精度。从运行上，由于没有任何接缝，从根本上杜绝了以往预制小块滤板接缝开裂、脱胶乃至翻板而导致漏气、漏砂的弊病，彻底解除了长期运行的后顾之忧。从施工上，现场绑扎钢筋，采用商品混凝土连续浇筑，质量控制、现场监督十分容易控制。又由于是模块化，所以施工进度快、周期短。尤其在国外施工，节约运输费用。早在60年代在西欧各国就开始应用，我国九十年代，英国政府以BOT形式在上海泰晤土水厂就采用了这种工艺，受到国内设计院重视，之后，上海市政设计院、中国市政西南设计院、中国市政中南设计院、南京市政设计院分别在上海、萧山、宁波、南京、三峡，采用了这种工艺又延伸到株洲、常熟、马鞍山、金山等地的老池改造工艺。并为中地海外建设有限公司在非洲尼日利亚水厂改造为整体浇筑水厂。2004年，天津芥园水厂同样采用了英国的整体浇筑技术。实践证明新滤板充分实现了设计目标。整体浇筑滤板,不仅成功地应用于给水工程中气水冲洗滤池,而且在污水处理工艺的生物曝气滤池中显示了卓越的性能.污水处理工艺的生物曝气滤池,由于滤料层厚、负荷高，加上曝气量大，频繁的曝气往往造成小块预制滤板的预埋螺栓松动、滤板之间接缝开裂、甚至翻板等事故。整体浇筑滤板没有预埋螺栓，不会产生螺栓松动之弊病，加上与池壁与滤梁都有预埋钢筋网状联结，整体性好，性能十分优越。温州滨海园区污水处理厂和沈阳仙女河污水处理厂都采用了这项技术。瑞士瓦巴格公司也在内蒙古包头污水处理厂曝气生物滤池采用了整体浇筑技术。二、整体浇筑滤板与可调式滤头的工艺特点：1、为了实现整体浇筑，必须有不拆卸的成型板材（工艺上采用食品级ABS板）制作凹凸型模板，能可靠支撑整体浇筑工程的施工荷载（当施工荷载400kg/m2时，模板挠度变化50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之八：株洲市自来水公司四水厂设计单位：中国市政中南设计研究院 工程规格：10万m3/日原滤池类型：V型滤池布置形式：共16格池，单池面积：10.01m3.5m=35.035m2，总面积：560.56m2滤料：石英砂均质滤料， 主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：33.3只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之九：南京远古水业股分有限公司 设计单位：南京市市政设计研究院工程规格：10万m3/日原滤池类型：V型滤池布置形式：共16格池，单池面积：10.0m3.5m=35.0m2，总面积：560.0m2滤料：石英砂均质滤料， 主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：33.3只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之十：衢州市第三水厂 设计单位：浙江省城乡规划设计研究院工程规格：15万m3/日原滤池类型： V型滤池布置形式：共12格池，单池面积：13.2m3.9m=51.48m2，总面积：617.76m2滤料：石英砂均质滤料， 主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：33.3只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之十一：中地海外建设有限公司（尼日利亚水厂）设计单位：法国 工程规格：10万m3/日原滤池类型： V型滤池布置形式：共6格池，单池面积：7.925m9.45m=74.9m2，总面积：450m2滤料：石英砂均质滤料， 主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：33.3只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之十二：常熟市自来水公司滨江水厂设计单位：上海市政工程设计研究院 工程规格：20万m3/日原滤池类型：V型滤池布置形式：共24格池，单池面积：13.53.38=45.63m2，总面积：1095.12m2滤料：石英砂均质滤料主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：33.3只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之十三：马鞍山首创水务有限公司四水厂设计单位：上海市政工程设计研究院 工程规格：10万m3/日原滤池类型：V型滤池布置形式：共16格池，单池面积：10.0103.5=35.035m2，总面积：560.56m2滤料：石英砂均质滤料主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：39.4只每只滤头的缝隙面积：3.80cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：1.5%模板类型：B型模板（963467800，=5mm）之十四：上海金山一水厂给水工程设计单位： 上海市政工程设计研究院工程规格：20万m3/日原滤池类型：V型滤池布置形式：共24格池，单池面积：13.53.38=45.63m2，总面积：1095.12m2滤料：石英砂均质滤料主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：33.3只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：0.5mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：A型模板（1138617100，=5mm）之十五：温州经济技术开发区滨海园区污水处理厂设计单位： 温州市城建设计院工程规格：15万m3/日原滤池类型：V型滤池布置形式：N池共12格，单格滤池面积为33.37m2，总面积：400.44m2CN池共12格，单格滤池面积为46.48m2, 总面积：557.76m2滤料：陶瓷滤料主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头每平方米配置滤头：N池35.3只；CN池35.5只每只滤头的缝隙面积：6.12cm2滤头缝隙宽度：2.0mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：N池：开孔率为6.121176333700=2.16%CN池：开孔率为6.121650464800=2.17%模板类型：木模之十六：深圳蛇口水厂设计单位： 法国德利满水务集团工程规格：10万m3/日原滤池类型：V型滤池滤料：石英砂均质滤料主要设计参数：配水系统：整体浇筑滤板可调式滤头 每平方米配置滤头：40只每只滤头的缝隙面积：4.90cm2滤头缝隙宽度：0.4mm可调滤头的滤杆可调节范围：50mm整池开孔率：2%模板类型：B型模板（963467100 =5mm）六、问题与思考无接缝滤板由于采用整体浇筑工艺，工期短、造价低、效果好，无疑是值得大力推广的。本文在编写过程中参考了上海市政设计研究院、西南市政工程设计院、中南市政工程设计院、西