某水厂砂滤池改造方案

第1章、概述 (1)

一、某水厂的基本情况 (1)

二、某水厂《粗滤料反粒度过滤》滤池存在问题 (1)

三、整改原则 (1)

第2章、滤池改造工艺方案 (2)

一、方案设计依据 (2)

二、方案整改概述 (2)

2.1、滤池整改的目的 (2)

2.2、整改方案的选择 (2)

三、工艺设计计算说明 (3)

3.1、设计数据 (3)

3.2、设计计算. (3)

四、工程设备明细： (21)

4.1主要设备和材料清单（表一） (21)

4.2土建及施工清单（表二） (23)

4.3、电气及辅件清单（表三） (23)

4.4、汇总表（表四） (24)

第三章、方案实施计划 (24)

一、方案实施时间计划 (24)

二、施工人员组成 (25)

第1章、概述

一、某水厂的基本情况

某水厂设计年供水量18万吨，由三套独立系统组成，一套年供水量12万吨，采用气浮+V型滤池工艺。一套年供水量3万吨，采用气浮+虹汲滤池工艺。另一套年供水量3万吨，采用气浮+《粗滤料反粒度过滤》工艺。供水高峰时期，三套系统全部投入运行，供水低峰时期，以12万吨系统运行为主。

二、某水厂《粗滤料反粒度过滤》滤池存在问题

2000年由长沙规划设计院采用湖南大学发明《粗滤料反粒度过滤》专利技术，设计参数为：池面积为4.2*4.2米，由六个池组成，滤池流速12米/时，水反冲洗强度为21升/秒平方米，冲洗时间为5-7分钟，滤池内由下部550毫米卵石层上部850毫米砂层组成，进水采用大阻力穿孔丰型管，在实际运行过程中，砂层内部被截留下来的泥无法随冲洗水带走，随着时间延长，运行状况日益恶化，导致砂层积泥越来越多，甚至造成砂层内局部形成泥球和结块，水穿过砂层速度就会发生变化，有的部位流速高，有的部位流速低，就会出现水走短路现象，最终结果是出水浊度严重超标，滤池无法正常运行。

三、整改原则

采用先进、实用、可靠的处理工艺；

经治理后保证出水的各项指标达到自来水处理工艺滤池出水标准：

按照投资省、运行费用低、布局合理、运行效果稳定的原则进行设计改造；

选用国内外质量上乘、价格适中、并经实践考验过的先进设备，保证设施持久稳定运行；

第2章、滤池改造工艺方案

一、方案设计依据

某原有滤池相关图纸和某水厂高程图

《给水处理理论》

《室外给水设计规范》

《给水排水工程设计手册》

《给水排水工程快速设计手册》

《给水排水工程施工手册》

二、方案整改概述

2.1、滤池整改的目的

1、在保证出水浊度达标前提下，滤池能够长周期，稳定，正常运行。

2、在不改变构筑物的基础上，尽量减少整改费用。

3、在不影响高峰期供水前提下，尽量缩短整改周期。

2.2、整改方案的选择

《粗滤料反粒度过滤》简称反滤池，从理论上分析，滤池在冲洗之后，滤层会自然形成上部砂粒径小，下部砂粒径大，下部空间就大，截污容量也大，运行周期长。但是在实际运行过程中，由于大量的泥聚集在砂层下部，反冲洗水带走积泥，必须要穿过砂层，因此冲洗水强度高，而水的密度较大，增加冲洗水强度，会出现跑砂现象，借签国内外先进滤池经验，如V型滤池，虹汲滤池，还是翻板滤池，他们都有一个共同点，都是采用气水反冲技术。由于空气密度小，仅有水的千分之一，气冲强度可大大提高，而不会出现跑砂现象。因此，在不改变滤池结构基础上，将反滤工艺改为正滤工艺，增加一套气冲

洗装置，彻底解决滤池在运行过程中冲洗不干净的问题。

三、工艺设计计算说明

3.1、设计数据

设计水量Q=36000 m3

滤速V=11.8m/h

滤池冲洗确定(见下表)

总冲洗时间12min

冲洗周期T=48h

反冲横扫强度1.8L/(s·㎡)【一般为1.4～2.0 L/(s·㎡)】

3.2、设计计算.

3.2.1池体改造

3.2.1.1滤池工作时间T’

T’=24－t×24/T=24－0.2×24/28=24－0.1=23.9(h)(式中未考虑排放滤水)

3.2.1.2校核强制滤速V’

V’=NV/(N－1)=8×11.8/7=13.5m/h

满足V≦13.7 m/h 的要求.

3.2.1.3滤池高度的确定

原有反粒度滤池的总高为：3.21m，因此在不影响出水浊度的情况下，科学安排滤各部分的高度是本设计的基础。根据v型滤池的设计规范。我们将各部分高度安排如下：

滤池超高H5=0.18m

滤池口水深H4=1.25m

滤层厚度H3=0.95m(0.95～1.5m)

滤板厚H2=0.13m

滤板下布水区高度H1=0.7m(0.7～0.9m)

其中冲洗时形成的气势层厚度为(0.1～0.15m)

滤池总高度

H=H1+H2+H3+H4+H5

=0.7+0.13+0.95+1.25+0.18

=3.21m

3.2.1.4 水封井的设计

滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95～1.35 ㎜,不均匀系数1.2～1.6。

均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算

△H 清=180V/g·(1－m0))2/mo3·(1/∮d0)2L0v

式中:

△H 清—水流通过清洁滤料层的水头损失,㎝;

V—水的运动黏度, c ㎡/s; 20℃时为0.0101 c ㎡/s;

g—重力加速度, 981 ㎝/s2;

m0—滤料孔隙率; 取0.5;

d0—与滤料体积相同的球体直径,㎝,根据厂家提供数据为0.1 ㎝L0—滤层厚度, L0=95 ㎝

v—滤速,㎝/s,v=11.8m/h=0.328 ㎝/s;

∮—滤料粒径球度系数,天然砂粒为0.75～0.8,取0.8;

△H 清=180×0.0101/981×(1－0.5)2/0.53·(1/0.8×0.1)2·95×0.328=14.25 ㎝根据经验,滤速为8～10m/h 时,清洁滤料层的水头损失一般为30～40 ㎝,计算值比经验值低,取经验值的低限30 ㎝为清洁滤料层的过滤水头损失,正常过滤时通过长柄滤头的水头损失△h ≦0.22m,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时,水头损失为△H 开始=0.3+0.22=0.52m 为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同。

设计水封井平面尺寸2m×2m,堰底板比滤池底板低0.3m.

水封井出水堰总高:

△H 水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.7+0.13+0.95=2.08m

因为每座滤料过滤水量:

Q 单=v·f=11.8×4.2×3.78=187.5m3 /h=0.0521m3 /s

所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式

Q=1.84bh3/2 计算得:

H 水封=｛Q 单/(1.84b 堰)｝2/3=｛0.0521/(1.84×2)｝2/3=0.0585 m=0.06m