V型滤池初滤水排除的简便措施

1、V型滤池初滤水排除的简便措施（图）文章来源：蓝白蓝网     2010-03-03 17:24      1 .1规范要求滤池设置初滤水排放设施 室外给水排水设计规范( GB50013-2006)9.5.6条明确提出“除滤池构造和运行时无法设置初滤水排放设施的滤池外，滤池宜设有初滤水排放设施”。上世纪50-60年代，一般水厂的滤池设计，都考虑了初滤水的排放设施，但后来因对滤池出水水质要求不严和强调节水而取消了。但实践证明，初滤水浊度高，对出水水质会带来较大的影响。因此，解决滤池初滤水的排放是满足消费者对水

2、质更高要求的保障措施，也是今后设计中应考虑的问题。1.2 有机物和致病微生物与初滤水浊度关系密切 已有的研究表明，初滤水浊度降低意味着水中各种非溶解性物质和微生物的有效去除。当水的浊度为2.5NTU时，水中有机物只去除了27.3%；浊度降低至1.5 NTU时，有机物去除了60%；浊度降低至0.5NTU时，有机物去除了79.6%；浊度降低至0.15NTU以下时，绝大多数有机物被去除。致病微生物，例如隐孢子虫、贾第鞭毛虫的风险也大大降低。美国现行标准规定，要求隐孢子虫去除21og(99%)，贾第鞭毛虫去除31og (99.9 % )，病毒去除41og (99.99 % )。它们当中约99%可随浊度

3、的降低而被有效去除。 综上所述，降低滤池初滤水浊度，既是保证净水厂出水水质的关键环节之一，也是消除致病微生物的重要标志。一般在气水反冲洗完毕后，初滤水浊度5-l0NTU，有时高达20NTU，时间虽然不长(约15min左右)，但其影响是很大的，至少使此段时间滤池出水浊度升高，给致病微生物留下了生存空间。因此，滤池初滤水排除是不容忽视的重要问题，是直接关系到群众的饮水安全和公众健康的重要指标。2、残留、残存反冲洗水的体积计算2.1滤料层中的孔隙水体积(残留水) 石英砂有效粒径0.9-1.2mm，不均匀系数K=1.3，属粗砂与砾砂之间；滤层厚度按1.5 m计；粗砂与砾石砂给水度拼取0.3；也就是说1

4、m3的滤砂可流出的自由水量约为0.3 m3。 以2500 m3/d的V型滤池为例。平面尺寸(净尺寸)见图1。(图中尺寸以mm计，高程以m计，下同) 平面面积：(4×6)-(6×0.7) =24-4.2=19.8 m2 滤层高度：1.5 m 滤砂体积：19.8×1.5 = 29.7 m3滤层砂孔隙水体积：V孔=29.7×0.3=8.91 m39 m3图1滤池平面 滤层上部(至排水槽顶)残存反冲洗水体积滤池面积：19.8 m2滤层顶至排水槽顶高度0.6 m(见图2)滤层上部残存水的体积V上=19.8×0.6=11.8812 m3。图2 V

5、型滤池A-A剖面3、残留(存)反冲洗水浊度变化分析与排除方式选择 当水反冲洗结束时，滤层底部(即反冲洗进口下部)浊度与反冲洗进水浊度(1NTU)基本一致；浊度随滤层高度逐步提高，至滤层顶部时与反冲洗排放水的浊度一样。这说明残留在滤层内的反冲洗水浊度存在随高度的梯度分布。如反冲洗水排水的最后浊度为5NTU，则滤层中的水浊度由1-5NTU；而残存在滤层上部的反冲洗水基本稳定在5NTU左右。 从上述残留(存)水的浊度变化分析，要排除滤层中的孔隙残留水与滤层上部残存水，有一个主次矛盾问题。滤层孔隙水浊度低(至少比滤层顶部水低50%左右)、体积小(为滤层上部残存水的75%)；而滤层上部残存水浊度高、体积

6、大。因此，抓主要矛盾，只排滤层上部残存水而不考虑滤层孔隙残留水的排除，是有实践依据的。这也就提出了两种的选择，一是只考虑排除滤层上部残存水；一是既要考虑排除滤层上部残存水，又要考虑排除滤层中的孔隙(残留)水。 滤池初滤水排除方式选择与滤池型式、进出水浊度、投加的混凝剂、助凝剂种类等有关，大致有以下几种型式：采用翻板滤池的冲洗方式，把滤面上的残存水放掉； 排放初滤水15 min，即滤后水15 min不进人清水池； 加长水反冲洗时间、降低反冲洗强度，使滤池反冲洗浊度降低至2-3NTU或更低； 冲洗完毕后停运一定时间或在滤池重新投入运行时缓慢提高滤速，缓慢降低初滤水出水浊度。 上述措施各有特点和使用

7、条件，也有不足和管理上的难度。用翻板排除滤层上部的残存水，只适用于翻板滤池；放掉初滤水、加长水反冲洗时间会减少滤池出水时间或增加了反冲洗水量；停运一定时间和缓慢提高滤速，实际是减少滤池出水量。上述方式，除翻板滤池操作比较简单外，都会增加操作管理上的难度。4、V型滤池初滤水排除的简便措施探讨 V型滤池是目前应用较为广泛的池型，解决初滤水的排除措施，既是保证严格控制滤池出水水质的重要条件之一，也为滤池的完善和设计增加了新的内容。4.1 V型滤池反冲洗排水方式对排水的便利 V型滤池的反冲洗机理与反冲洗水排水方式，为排除滤层上部残存水提供了有利条件。 V型滤池采用较粗较厚的均匀滤料层，反冲洗时滤层不膨

8、胀或微膨胀;反冲洗排水(加表面扫洗)由池中央的排水槽及时排出，这为解决滤层上部的残存水用穿孔式的排除提供了方便条件。仍以2500m3/d的V型滤池为例，探讨滤层上部排除残存水的时间及方法。(1)滤层上残存水体积V上=12 m3。(2)排除方式采取在中央排水槽两侧、滤层上面5cm处设穿孔壁式排水，将残存在滤层上面的反冲洗水迅速排除。见图3。(3)当反冲洗结束，滤池还未投入运行时，仅有扫洗水量2L/(s·m2)。 Q扫=19.8×240L/s，单边则为20L/s。(4)设排水时间5 min，即12m3的残存水用5min的扫洗水将其顶人排水槽，并保持水位稳定在排水槽顶。则单边穿孔

9、壁的流量与Q扫相等，单边为20L/s排时5 min，排水量为6m3，与单边滤层上残存水相等。 (5)穿孔尺寸确定：孔口出流按压力管咀出流 Q =（2gH0）1/2， 取0.85， H0水位高，0. 55m， 出水孔总面积，m2。 =Q/（2gH0）1/2=0. 02/0. 85 x(10.79)1/2=0.02/2.792=0.0072 m2设孔直径20mm，单孔面积线= 0.785 x 0.022=0. 000314 m2孔眼个数n=/F孔=0. 0072/0. 000314 = 23个孔，在单边6m长作均匀布置大约中-中间距250mm孔眼高度：在砂面上5cm(孔底)。 (6)在水反冲洗时，

10、由于增加了初滤水排水孔，对水反冲洗效果不会带来任何影响，仅是排水槽顶的溢流高度有所降低。根据计算，未设初滤水排水孔时堰上高度42mm；设了初滤水排水孔后降为36mm。这一方法简便易行，时间短，仅需5 min时间。4.2 V型滤池出水槽构造对排水的便利V型滤池出水稳定槽，也为排除滤层中残留水反冲洗水提供了可行性。 (1)滤层内残留水量:按2500m3/d V型滤池，约为9m3。 (2) 9 m3，残留水仍由扫洗水40L/s在3. 75min顶出，由稳定槽溢水堰前另设专管排人反冲洗排水槽。见图4。图4滤池出水稳定槽(3)选用残留水引冰管DN=225，V=1.0lm/s。5、初滤水排出的操作步骤（以

11、图4为例）仅排除滤层上残存水的操作顺序：(1)气水反冲洗完毕，关闭气冲阀(图5)和反冲洗水阀(图1)。(2)滤池扫水闸仍然照常运行(2L/(s·m2 )滤池排水槽闸阀(图5)照样开启。(3)待5 min后关闭滤池排水槽闸阀(图1、图5)。(4)同时打开滤池进水闸(图5)及滤池出水闸阀(图1)，关闭扫水闸(图5)初滤水排除完毕，投人运行。既要排除滤层上部残存水，又要排除滤层中残留水，则操作顺序：(1)按5中的(1)-(3)步骤完毕，即关闭排水闸阀后进人(2)。(2)打开滤池出水闸阀(图1、图四)，同时打开初滤水排水管闸阀(图1、图四)。(3)此时扫水闸板仍开启(仍按2L/(s·

12、;m2 )运行。(4)3.75 min后关闭初滤水排水管闸阀(图1，图四)及关闭扫水闸(图5)，同时打开进水闸阀(图5)。初滤水排除完毕，投入正常运行。图5 滤池平面以上操作步骤可按设定程序进行自动控制，顺利完成初滤水的排出。 （作者：刘文林 中国市政工程西北设计研究院有限公司谢幼惠 甘肃金桥给水排水设计与工程有限公司）1、降低滤池初滤水浊度的重要性炭滤池运行的日常管理和维护探讨（图）文章来源：蓝白蓝网     2010-03-03 16:05     臭氧生物活性炭滤池在国内水厂应用的时间不长，如何对炭

13、滤池进行日常的运行管理和维护还在摸索阶段。结合我厂的生产实际，我们在日常运行中做了一系列试验和分析，经过总结和优化，制定出比较适合我厂生产的运行参数。一、生产和炭滤池运行概况目前我厂的生产流程如图1所示：图1水厂生产工艺流程图我厂炭滤池共48格，单格面积91m2，总滤水面积4368m2，设计正常滤速（平均）为8.80m/h。滤料层由上至下为：柱状活性炭炭层厚度2m，石英砂垫层厚度0.5m，卵石承托层0.1m。正常滤速时水体与炭层接触时间约13min。二、滤池反冲洗周期的试验炭滤池运行多少时间才反冲洗，资料少有明确阐述。我们做了一系列试验进行比较。抽取两个炭滤池，标记为A#和B#炭滤池，同时反冲

14、洗后做平行试验，连续运行25天，每天检测该池炭滤后水浊度、颗粒数、细菌总数、总大肠菌群、耗氧量（CODMn）等项目。1、不同运行时间炭滤后水浊度情况炭滤池反冲洗后的炭滤后水浊度在恢复滤水的初期会较高，主要原因有两个。一是炭层尚未充分沉降，微粒通过活性炭颗粒间的空隙穿透滤池。二是经过反冲洗后，炭滤池中剥落的生物膜和微生物随水流带出池体。在随后的两三天里炭层已充分沉降，截留能力加强，炭滤后水浊度逐渐下降。接着又有一个上升阶段，在运行五六天后炭滤后水浊度不稳定，曲线起伏较大，可能与炭层表面的微生物新陈代谢而脱落有关。见图2，表1。  图2不同运行时间炭滤池滤后水浊度变化曲线表1不

15、同运行时间炭滤后水浊度情况表  2、不同运行时间炭滤后水CODMn情况炭滤池刚刚反冲洗完时对CODMn去除率为0，原因可能是反冲洗时破坏了炭层的生物膜。炭层在运行第二天就有4050的去除率，随后第二至第四天去除率下降，第五天至第八天左右去除率又呈上升趋势，第十天左右去除率又跌回0，随后的去除率波动较大，甚至出现炭滤后水CODMn比待滤水还高的现象。见图3，表2。图3不同运行时间炭滤池滤后水CODMn去除率变化曲线表2不同运行时间炭滤后水CODMn去除率情况表 这种现象的原因可能是反冲洗后的一两天内，活性炭表面的生物膜尚未恢复，而活性炭内部大量的微孔可以吸附有机物，

16、CODMn去除率上升。随着吸附饱和，CODMn去除率便下降。运行一段时间后活性炭表面的生物膜逐渐恢复，生物降解作用增强，CODMn去除率重新回升。在炭滤池运行时间较长的情况下，CODMn去除率趋势变化较大，可能与生物膜的生长机理有关，这方面有待进一步观察研究。3、不同运行时间炭滤后水颗粒数情况我们是利用颗粒计数器对炭滤后水进行检测，炭滤池反冲洗后，炭滤后水颗粒数较多，随后明显减少，五天后开始不稳定。由于浊度和颗粒数有一定的相关性，所以颗粒数曲线变化的原因同2.1炭滤后水浊度情况类似，见图4，表3。图4不同运行时间炭滤池滤后水颗粒数变化曲线表3不同运行时间炭滤后水颗粒数情况表4、不同运行时间炭滤

17、后水细菌情况炭滤池反冲洗后，细菌总数波动较大，这是因为炭颗粒表面的生物膜在反冲洗时受到破坏，反冲洗后受损的生物膜不断脱落的同时，新的生物膜不断形成，导致细菌波幅较大。约9天以后趋向平稳，这时颗粒活性炭表面新的生物膜基本形成，细菌总数稳定。见图5，表4。图5不同运行时间炭滤池滤后水细菌总数变化曲线表4不同运行时间炭滤后水细菌情况表 根据以上数据可以看出，炭滤池反冲洗后的25天里，浊度和颗粒数较低，具有一定的CODMn去除率。而炭滤后水的细菌经过后续工艺的氯消毒后一般可完全杀灭，完全符合饮用净水水质标准。因此我们一般选择57天的反冲洗周期。三、炭滤池出水堰加装拦网为减少和防止炭滤后水的微

18、生物，如颗粒活性炭表面脱落的生物膜，可能穿透炭滤池的红虫幼虫等进入清水池，我厂在炭滤池出水堰位置加装了拦网，见图6，图7。拦网用200目尼龙滤布可以有效截留微生物，保证炭滤池出水水质。拦网需根据截留物多少及时进行冲洗，基本掌握在每周冲洗两次，以免因滤网堵塞而使炭滤后水溢出构筑物。图6炭滤池出水堰拦网侧视图 图7炭滤池配水渠消能板安装示意图四、炭滤池炭面在运行中出现不平整现象的解决方法炭滤池在运行过程中，炭层表面通常会出现起伏。原因是炭滤池进水时，水流在配水渠尽头受到阻挡形成漩流，带动炭层表面约20cm的炭形成凹陷的“炭谷”和隆起的“炭丘”。炭层不平整不仅影响炭滤池的观感，还直接影响炭滤后水的水质。为保持炭面的平整，我们在炭滤池配水渠安装消能板，以缓冲水流的冲力。1、消能板安装和调节方法安装位置：V型炭滤池两侧配水渠各设置一个，约在配水渠三分之二处。消能板材料：固定杆采用直径为de63的PVC管道，而消能板则采用厚度为8mm的PVC板。安装方式：固定杆顶部安装在配水槽顶部，固定杆底部设置槽道与消能板连接，通过调整固定杆顶部或底部的螺拴，可使消能板根据不同情况，实现角度及高度的调整。2、消能板调节方法如果进水量较大，可提高消能板安装高度，消能板的上沿