翻板閥濾池工藝設(shè)計(jì)、主要特點(diǎn)與設(shè)計(jì)參數(shù) U型濾管面包管廠家
發(fā)布時(shí)間： 2022-12-07 10:56:46 瀏覽
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1 概述
翻板閥濾池技術(shù)源于瑞士蘇爾壽公司，因其反沖洗排水閥板在工作過程中可以在0～90°間翻轉(zhuǎn)而得名。翻板閥濾池具有截污量大、過濾效果好，反沖洗后濾料潔凈度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且濾池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省，因此近年來在國(guó)內(nèi)逐漸得以推廣應(yīng)用。
翻板閥濾池的配水系統(tǒng)屬于中（小）阻力配水系統(tǒng)，采用獨(dú)特的上下雙層配氣配水層形式，由橫向配水管、豎向配水管和豎向配氣管組成。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得翻板閥濾池獲得較其它類型濾池更均勻的配水配氣性能。
翻板閥濾池的反沖洗方式也與其它類型氣水反沖洗濾池不同，翻板閥濾池采用閉閥沖洗方式，沖洗過程分為①氣沖+氣水聯(lián)沖+水沖、②單獨(dú)水沖兩大階段，無論水沖、氣沖時(shí)都不向外排水，一個(gè)反沖洗階段結(jié)束后，靜止數(shù)十秒后再排水。因此翻板閥濾池基本不會(huì)出現(xiàn)濾料流失現(xiàn)象。
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2 翻板閥濾池的主要特點(diǎn)
2.1 濾料、濾層可多樣化選擇
翻板閥濾池可選擇單層均質(zhì)濾料或雙層、多層濾料。一般單層均質(zhì)濾料采用石英砂或陶粒，雙層濾料采用無煙煤與石英砂。當(dāng)原水受到有機(jī)污染時(shí)，可用顆�；钚蕴刻鎿Q無煙煤濾料。
2.2 濾料流失率低
翻板閥濾池底部采用級(jí)配的卵石承托層，濾料一般不會(huì)從底部流失。翻板閥濾池采用閉閥反沖洗，在沖洗過程中不排水，一個(gè)沖洗階段結(jié)束，濾料沉降20s后才開啟排水舌閥排放反沖洗廢水，從而保證了上層的輕質(zhì)濾料在排污時(shí)流失較少。
2.3 濾料反沖洗后潔凈度高，水頭損失小
翻板閥濾池的反沖洗過程主要技術(shù)參數(shù)：
① 氣沖——?dú)鉀_強(qiáng)度：15～17L/s.m2，沖洗歷時(shí)：3min；
② 氣水混沖——?dú)鉀_強(qiáng)度：15～17L/s.m2，水沖強(qiáng)度：3～4L/s.m2，沖洗歷時(shí)：4～5min；此時(shí)濾池中水位持續(xù)上漲；
③ 水沖——水沖強(qiáng)度：15～16l/s.m2，沖洗歷時(shí)：1min；
此時(shí)濾池中水位已基本達(dá)到高運(yùn)行水位，結(jié)束后20s～30s，待濾料沉降而污物仍呈懸浮狀態(tài)時(shí)，開啟排水舌閥排放反沖洗廢水；排水結(jié)束后再進(jìn)行二次水沖，此時(shí)濾料的膨脹率達(dá)到15～25%，污物遺留量低于0.1kg/m3。廢水排除之后進(jìn)入二次反沖洗或正常過濾周期。據(jù)有關(guān)資料，昆明七水廠的20萬m3/d翻板閥濾池經(jīng)過一個(gè)過濾周期，連續(xù)二次反沖洗。（這與實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行待濾水濁度及過濾周期有著很大的關(guān)系）該廠的翻板閥濾池濾層厚1.5m，濾速9m/h，初始過濾時(shí)，濾層的水頭損失約為0.35～0.40m。
2.4 反沖洗系統(tǒng)布水、布?xì)饩鶆?/span>
翻板閥濾池底部的配水配氣管施工安裝中容易調(diào)整，使其在濾池底板上下形成二個(gè)均勻的氣墊層，從而保證反沖洗時(shí)布?xì)獠妓鶆颍苊鈿馑峙涑霈F(xiàn)脈沖現(xiàn)象，影響反沖洗效果。
2.5 過濾周期長(zhǎng)、截污量大，出水水質(zhì)好
通常情況下，翻板閥濾池的過濾周期為36～72h（濾前水濁度按5NTU計(jì)），運(yùn)行要求濾后水濁度
3 翻板閥濾池配水配氣系統(tǒng)的構(gòu)造
翻板閥濾池配水配氣系統(tǒng)由濾池中央配水配氣暗渠、安裝在中央配水配氣暗渠頂板上的豎向配水管、豎向配氣管、安裝在濾池底板上與配水配氣管相連的橫向配水配氣管（面包管）組成。
橫向配水配氣管（面包管）材質(zhì)為HDPE（高密度聚乙烯），配水配氣管橫斷面為上圓下方，上部半圓形為配氣空間，下部方形部分為配水空間。配水配氣管底部按設(shè)計(jì)開孔比要求設(shè)置配水孔，配氣孔設(shè)置在管兩側(cè)，配水配氣管頂部設(shè)置放氣孔。
豎向配水管和豎向配氣管材質(zhì)為塑料（HDPE管或ABS管）， 管端設(shè)有與預(yù)埋套管匹配的螺紋。豎向配水管和配氣管的預(yù)埋件在中央配水配氣暗渠頂板施工中預(yù)埋，安裝時(shí)豎向配水管和豎向配氣管通過螺紋與固定于中央配水配氣暗渠頂板的預(yù)埋件固定，并可上下調(diào)節(jié)，確保整池的配水配氣管頂部及底部的標(biāo)高一致。
每個(gè)獨(dú)立的橫向配水配氣管系統(tǒng)服務(wù)面積：0.23m*4.0m＝0.92m2，
氣沖強(qiáng)度：15～18L/s.m2，則空氣流量q=13.8L/s=0.0138m3/s
D30配氣管上端小圓孔D4mm，面積：1.257x10-5m2，D30配氣管下端4個(gè)D13.5mm圓孔，面積：5.726x10-3m2，則空氣通過D30配氣管D13.5mm圓孔的流速為：22.4m/s，空氣通過D30配氣管的管道流速為：19.5m/s，氣沖時(shí)，配水配氣暗渠中將形成約200mm的穩(wěn)定氣墊層；
反沖洗空氣進(jìn)入配水配氣管（面包管）后，反沖洗空氣又進(jìn)行二次分配，配水配氣管（面包管）共布置D3.5mm配氣孔50個(gè)，空氣通過D3.5mm配氣孔的流速為：26m/s，將形成約60mm的氣墊層；
大水沖強(qiáng)度：15～16l/s.m2，則水流量q=13.8l/s=0.0138m3/s
每個(gè)獨(dú)立的橫向配水配氣管系統(tǒng)共有D17圓孔52個(gè)，水通過D17圓孔的流速為：1.17m/s，水通過配水配氣管5mm縫隙的流速為：0.4m/s，為中阻力配水系統(tǒng)；水通過D80配水管的管道流速為：2.4m/s，流速較高，但在合理的范圍之內(nèi)。
4 翻板閥濾池設(shè)計(jì)要點(diǎn)
翻板濾池設(shè)計(jì)計(jì)算與普通快濾池相似，主要設(shè)計(jì)參數(shù)取用如下：
（1）過濾速度：當(dāng)進(jìn)水濁度≤5NTU，濾速取6－10m/h；
（2）濾層厚度：一般用1.5m厚。當(dāng)采用雙層濾料時(shí)，則為：
陶粒：厚800mm，粒徑1.6－2.5mm；
石英砂：厚700mm，粒徑0.7m －1.2mm。
（3）過濾水頭損失：一般取2.0m，相應(yīng)的雙層濾料濾池的納污率為2.5kg/m3。
（4）反沖強(qiáng)度
氣沖，強(qiáng)度為15－16L/m2.s。相應(yīng)沖洗速度54－57.6m/h。
（5）反沖時(shí)間與單位耗水量、耗氣量
氣沖：歷時(shí)5分鐘，單耗氣5.0－6.0m3/m2;
水沖：歷時(shí)3分鐘，單耗水3.0－4.5m3/m2。
（6）自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)：對(duì)于翻板濾池運(yùn)行自控程度設(shè)計(jì)顯得很重要，尤其在濾池反沖洗時(shí)段尤為重要，一般設(shè)定為：
a、當(dāng)水頭損失達(dá)2.0m時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥門，濾池繼續(xù)過濾；
b、待池中水面降至近濾料層時(shí)（約高15cm），關(guān)閉出水閥門；
c、開反沖進(jìn)氣閥門，松動(dòng)濾料層，摩擦濾料的截污物，強(qiáng)度為15－16L／m2.s；
d、歷時(shí)2分鐘后，再開反沖進(jìn)水閥門，此時(shí)氣沖強(qiáng)度仍為15－16L／m2.s，水沖強(qiáng)度為3－4L／m2.s；
e、歷時(shí)4.5分鐘氣水混沖后，關(guān)閉反沖進(jìn)氣閥門。同時(shí)開大反沖進(jìn)水閥，使水沖強(qiáng)度達(dá)到15－16L／m2.s；
f、經(jīng)2.0－2.5分鐘高強(qiáng)度水沖后，關(guān)閉反沖進(jìn)水閥門，此時(shí)池中水位約達(dá)高運(yùn)行水位；
g、靜止20秒后開啟反沖水排水舌閥（板），先開50％開啟度，然后開100％開啟度進(jìn)行排水；
h、一般在60－80秒內(nèi)排完濾池中的反沖洗水，關(guān)閉排水舌閉（板）。重復(fù)程序，再反沖洗一次。一般通過兩次反沖洗后，濾料中含污率低于0．1kg/m3，并且附著在濾料上的小氣泡也基本上被沖掉。然后開啟進(jìn)水閥門，待池中水位達(dá)一定高度時(shí)，開出水閥門，進(jìn)入新一輪過濾周期。
（7）反沖排水舌閥（板）操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)是翻板濾池成功與否的關(guān)鍵因素之一，設(shè)計(jì)中應(yīng)予以充分重視。
5 工程設(shè)計(jì)實(shí)例
工程規(guī)模60萬m3/d（其中一期工40萬m3/d）。水源為水庫(kù)水，原水高濁度預(yù)計(jì)＜300NTU，一般在10－20NTU以下。采用“機(jī)械混合池－機(jī)械絮凝池－平流沉淀池”，加過濾、消毒凈化工藝。過濾作了虹吸型、V型、翻板型三種池型方案比較（表1）。通過比選，推薦采用翻板型濾池。
5.1 翻板濾池設(shè)計(jì)參數(shù)
1）過濾系統(tǒng)
濾速：8.38m/hr
濾料：承托層 0.45m 3-12mm
石英砂 0.70m 0.7－1.2mm
陶 粒 0.80m 1.6－2.5mm
過濾容污水頭：1.9m
濾料層上水深：1.5m
2）配水系統(tǒng)：采用獨(dú)立縱向布水、布?xì)夤芎蜋M向排水管組成的配水系統(tǒng)。
6 結(jié)語(yǔ)
與V型濾池相比，翻板閥濾池具有的特點(diǎn)是：①出水水質(zhì)好、濾層組合靈活多樣，應(yīng)對(duì)水質(zhì)變化的能力較強(qiáng)；②由于其采用閉閥沖洗、輕質(zhì)濾料流失率低的特點(diǎn)，應(yīng)用在活性炭濾池上優(yōu)勢(shì)明顯；③現(xiàn)有水廠的改造項(xiàng)目，特別是采用虹吸濾池的老水廠，由于虹吸濾池具有較深的池體結(jié)構(gòu)，比較容易改造成為翻板閥濾池，從而提高產(chǎn)水量和出廠水質(zhì)。
近期內(nèi)由于原水水質(zhì)污染的情況未受到有效控制，以及供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，作為目前較為先進(jìn)的一種濾池形式，其必將得到廣泛的應(yīng)用。
