V型滤池技术与设计

赵星明V型滤池技术与设计1.拥有一本《水处理手册》2.得利满公司3.V型滤池概述4.V型滤池工作过程5.V型滤池结构6.V型滤池设计计算7.V型滤池设计总结2014年9月28日报告人：赵星明赵星明拥有一本《水处理手册》法国德格雷蒙DEGREMONT公司编著1赵星明水处理手册化工出版社于1959年9月在中国第一次出版了《水处理手册》的翻译版本，原书是1955年的英文第一版。赵星明水处理手册1983年12月中国建筑工业出版社出版了它的第一版中文版，由王业俊等译，许保玖总校。原书是1979年第五版的英文版，第五版的英文版出自1978年的法文第八版。赵星明水处理手册1987年6月中国建筑工业出版社进行了第二次印刷。赵星明水处理手册英文原版第7版赵星明得利满公司2赵星明得利满公司得利满公司（Degremont）成立于1939年，隶属苏伊士集团，具有100多年的历史，常年位居世界500强。集团四项核心业务—能源、水处理、废物处理及通讯服务。得利满在全球七十多个国家和地区设有分支机构。已在全世界承建4万多个水厂，其中包括60多个国家的首都都建有得利满的水厂，年营业额超过10亿欧元。得利满在中国的第一笔业务始于1975年；1984年得利满在北京成立了第一个办事处；1995年，在广州成立了第一家合资水处理工程公司；1998年，又在上海设立了商务办事处；2003年，成立了北京水处理系统有限公司。赵星明得利满公司作为占据世界领先地位的专业水处理工程公司，其业务涵盖了市政和工业的各个领域，包括市政供水和污水、工业给水及废水；主要业务内容涉及水处理的各个方面，包括方案咨询、工艺设计、交钥匙工程、设备的成套供货、技术服务、人员培训、BOT工程投资以及水处理厂的制造、管理和运行等。到2007年，已在中国签订了包括市政供水和污水以及工业给水和废水处理在内的180多个项目合同；如杭州、上海和乌鲁木齐的饮用水厂；北京、天津和厦门的污水处理厂；石家庄、合肥的回用水厂；首钢、本钢和大连石化的工业水处理厂等。赵星明得利满公司赵星明得利满公司赵星明赵星明V型滤池+无阀滤池+压力滤池等来自得利满赵星明V型滤池概述（1）V型滤池的发展V型滤池全称AquazurV型滤池。是由法国得利满水处理有限公司首创的专利技术。60年代末期在巴黎奥利水厂首先采用。70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。80年代以来，我国陆续引进国外先进的气水反冲工艺，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。3赵星明（2）V型滤池的定义1）V型滤池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字形而得名，也叫均粒滤料滤池（其滤料采用均质滤料，即均粒径滤料）、六阀滤池（各种管路上有六个主要阀门）。2）一种以恒定水位过滤的快滤池。池两侧的进水槽成V字型，池内的超声波水位自动控制装置可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高低，自动调节开启程度,使池内水位恒定。V型滤池使用单层砂滤料，粒径通常为0.95～1.35mm，不均匀系数为1.2～1.6，滤料层厚度为1.0～1.5m。3）应用粒径较粗较均匀的石英砂作滤料，在滤池两侧设置进水总渠和进水堰板进水，并在各滤格两侧设有V型进水槽的滤池形式。在运行过程中保持恒水位、恒速进行过滤，采用气水膨胀兼有表面扫洗的冲洗方式，冲洗排泥水则通过设在滤格中央的排水槽排出池外。赵星明4）V型滤池的主要特点是：nV型槽底设有一排小孔，既可作过滤时进水用，冲洗时又可供横向扫洗布水用；n可用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。反冲洗时，由于“均质滤料”，不发生水力分级现象，提高滤层含污能力；n气水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少；以上是国内对V型滤池的定义和理解。赵星明（2）V型滤池的定义5）《水处理手册》的定义——冲洗后仍保持均匀的单滤层AquazurV型滤池。同时气洗和水洗结合表面扫洗，然后用流量相同的水漂洗（无滤床膨胀并继续维持表面扫洗），可使滤床保持其初始状态而没有冲刷现象。AquazurV型滤池装备的底板种类和控制机构和AquazurT型滤池相同，不同点在于：l滤床上面的水相当深，通常为1.2米，永远不低于1米；l深的均匀滤床；l进水和冲洗水系统，冲洗时结合用原水进行表面扫洗。赵星明（2）V型滤池的定义6）设计参数《水处理手册》建议通过砂滤料过滤时，主要参数如下：l滤料有效粒径：0.95~1.35mm（极限值为0.7~2mm）l滤速：7~20m/hl反冲洗水流量：13~15m3/m2.hl气洗流量：50~60m3/m2.h《室外给水设计规范》(GB50013-2006)设计参数：u滤层表面以上的水深不应小于1.2mu滤料有效粒径：0.9~1.2mmu滤速：8~10m/hu反冲洗水流量：4~6L/m2.s（=14.4~21.6m3/m2.h）u气洗流量：13~17L/m2.s（=46.8~61.2m3/m2.h）赵星明V型滤池工作过程（1）过滤过程待滤水由进水总渠1经进水隔膜阀2穿过方孔，然后溢过堰口3后均匀地分配给两个滤池，水通过两个侧孔4进入滤池，进入被待滤水淹沿的V型槽，分别经槽底均匀的配水孔和V型槽堰进入滤池。被均质滤料滤层5过滤的滤后水经长柄滤头流入底部空间6，由方孔汇入气水分配管渠，再经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。4赵星明V型滤池工作过程赵星明V型滤池工作过程（2）反冲洗过程关闭进水阀2，但有一部分进水仍从两侧常开的方孔流入滤池，由V型槽一侧流向排水渠10一侧，形成表面扫洗。而后开启冲洗水排水阀11将池面水从排水槽中排出直至滤池水面与排水槽顶相平。反冲洗过程常采用“气冲→气水同时反冲→水冲”三步。赵星明V型滤池工作过程（2）反冲洗过程l气冲：打开进气阀，开启供气设备，空气经气水分配渠的上部小孔均匀进入滤池底部，由长柄滤头喷出，将滤料表面杂质擦洗下来并悬浮于水中，被表面扫洗水冲入排水槽。l气水同时反冲洗：在气冲的同时启动冲洗水泵，打开冲洗水阀，反冲洗水也进入气水分配渠，气、水分别经小孔和方孔流入滤池底部配水区，经长柄滤头均匀进入滤池，滤料得到进一步冲洗，表扫仍继续进行。l停止气冲，单独水冲，表扫仍继续，最后将水中杂质全部冲入排水槽。赵星明V型滤池工作过程赵星明V型滤池工作过程赵星明V型滤池工作过程（3）气水反冲洗机理①压缩空气的加入增大了滤料表面的剪力，从而使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落，从而提高了反冲洗效果；②气泡在滤层中运动产生混合后，可使滤料的颗粒不断涡旋扩散，促进了滤层颗粒循环混合，由此得到一个级配较均匀的混合滤层，其孔隙率高于级配滤料的分级滤层，改善了过滤性能，从而提高了滤层的截污能力；③压缩空气的加入，气泡在颗粒滤料中爆破，使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧，在水冲洗时，对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥，加强了水冲清污的效能。④气泡在滤层中的运动，减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力，使水冲洗强度大大降低，从而节省冲洗的能耗。赵星明V型滤池工作过程（3）气水反冲洗机理气、水反冲洗时，由于气泡的激烈湍动作用，大大加强了污物剥落能力及截污能力。当反冲时间约5分钟时的滤层污物剥落高达95%以上，因此V型滤池的反冲洗效果是肯定的。此外反冲洗时，原水通过与反冲洗排水槽相对的两个V型槽底部的小孔进入滤池，它扫洗滤层的表面，并把滤层反冲上来的污物、杂质推向排水槽，同时扫洗了水平速度等于零的一些地方，在这些地方漂起来的砂又重新沉淀下来。此外滤池的表面扫洗，还加快了反冲水的漂洗速度，用原水减少了反冲洗滤后水用量及电能，也节约了冲洗水量。减少冲洗水量是原水表面清扫的一个特别优点，事实上，它还起到了在一个滤池反冲洗时防止其它滤池在最大输出负荷下运行的作用。赵星明V型滤池工作过程（4）V型滤池的控制系统无论滤池如何阻塞，通过位于各滤池出口的控制器保持恒定的流量。该控制器是作为一个流量控制器或液位控制器，从根本上确保了均匀分配。当滤池干净时，该单元产生一个大的辅助水头损失；而当滤池被阻塞时，控制器补偿了滤床的阻塞。调节单元为一个气动阀门，安装在滤后水出水管上。一个液位传感器产生一种电流信号，该信号与过滤介质上的液位成比例。该信号与一个保持恒定的液位设点作比较。位于控制台内的电子控制器做出反应使滤后水出口阀门开或关直至恢复平衡为止（测定液位＝设定值）。该系统包括了数个辅助装置以调节控制带，必要时，在反冲洗后打开系统，重新逐步启动。控制系统主要包括一个可编程的逻辑控制器（PLC）。通过一个膜式传感器测量阻塞情况。为防止超出预设最大阻塞值，PLC配备了一个报警系统。赵星明V型滤池的结构5赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明阀门赵星明赵星明赵星明赵星明钢筋准备完毕，即将施工管廊底板、地梁混凝土赵星明各种套管安装完毕，滤池结构钢筋施工完成赵星明滤池H槽下配气孔预留施工赵星明滤池滤梁预留支墩、梁端钢筋滤池H槽下部预留过水孔赵星明V型槽预留扫洗水孔滤池内滤梁施工准备情况左图：V型槽预留钢筋赵星明V型滤池的滤梁及其支墩钢筋赵星明滤梁预埋螺栓单定位示意图端部J型螺栓定位赵星明为防不锈钢电化学腐蚀,预先将J型螺栓套上热缩管,不与钢筋接触赵星明完成后的滤梁，要求滤梁顶部一次浇筑成形、避免二次砂浆抹面赵星明气水配合室（H槽下）预留过水孔示意图，管廊边第一个孔较大赵星明通过金属框检查螺栓间距赵星明施工人员在测量滤板高程赵星明滤板安装过程，工人在清理多余的结合料赵星明滤板安装过程，滤头下不去需要对滤池结构进行处理赵星明滤板安装与高程检查赵星明滤池的滤板安装准备中赵星明滤板安装完成并浇筑板缝结合料赵星明滤板板缝浇筑结合料，保证密闭不透气赵星明滤板浇筑灌缝结合料、抹面水泥砂浆保护层，安装压板预埋环与长柄滤头赵星明滤池的滤板安装、封闭完成，安装滤头及压板赵星明将水灌到滤板上15cm，通过鼓风机送风检查滤头安装及其质量得利满的工程师在池内检查赵星明滤池在正常过滤水的过程中赵星明滤池气水反冲洗过程赵星明赵星明滤池管廊赵星明赵星明整体浇筑滤板及可调式滤头在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±2mm，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。赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算6赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池设计计算（1）V型滤池的计算赵星明V型滤池的长宽计算赵星明V型滤池设计计算（2）V型滤池的设计赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明赵星明V型滤池设计总结（1）滤池反冲洗水取用的设计V型滤池一般采用均质滤料作为过滤介质，滤池反冲洗时要求滤料不膨胀或微膨胀（膨胀率约为10%），避免滤料层水力分级，影响滤床深层过滤，降低整个滤床的截污能力。滤池反冲洗时要求水冲强度尽量不变，如果反冲洗水直接从清水池取用，有时清水池水位相差2~3m，势必造成滤池水冲强度的改变，有可能造成滤料水