天津大港某水厂虹吸滤池改造实例介绍
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３改造方案 本工程对虹吸滤池的改造主要是对其增加气冲 洗系统；采用全自动控制方式代替原有的水力自动 控制方式，这样可以减少待滤水的损失及避免两格 以上滤池同时冲洗的现象发生。具体改造措施如下： （１）配水配气系统 取消滤池原有２００ｍｍ厚的孔板式双层滤板，采 用整体浇筑滤板和可调式滤头配水配气，浇筑后滤 板厚度１８０ｍｍ；将滤板底部配水空间高度由３００ｍｍ 增加到５５０ｍｍ，利ｆ冲洗时气垫层的形成，保证反 冲洗布水、布气的均匀度。每座滤池增加配气管道。 在每格滤池的短边上设三道滤梁，池子两侧设半道 滤梁，对滤板进行支撑；每道滤梁长４．５ｍ，厚 １２０ｍｍ，高５５０ｍｍ，滤梁中预埋Ｄ４０的ＰＶＣ平衡 气管（间距１５０ｍｍ），为了气冲时使空气迅速连通， 形成气垫层。 （２）过滤系统 更换原有的进水虹吸管，取消原有的辅助虹吸 及虹吸破坏系统，增设两个ＤＮ２５电磁阀来控制虹 吸管的运行，两个电磁阀均为常闭型（失电时关闭）； 将原２００ｍｍ厚的承托层、垫层，改用粒径为２－４ｍｍ 的粗砂垫层５０ｍｍ厚；将原有７００ｍｍ厚的双层滤料， 改为均质石英砂滤料：粒径ｄ＝０．９０－－．１．２０ｍｍ，高度 ０．９０ｍ；滤池最高过滤水位下降Ｏ．１ｍ，清水渠出水 堰标高也降低０．１ｍ，为保证滤池最大过滤水头１．６ｍ 保持不变。 （３）反冲洗水冲系统 将原有混凝土排水槽更换成不锈钢排水槽，改 造后的不锈钢排水槽宽４００ｍｍ，高４５０ｍｍ，槽顶标 高比原来提高０．１８ｍ，反冲洗水头下降０．２８ｍ，即为 ０．９２ｍ：更换原有的排水虫Ｉ．吸管，取消原有的辅助虫Ｉ． 吸及虹吸破坏管和计时水槽，增设两个ＤＮ２５电磁 阀来控制虹吸管的运行，两个电磁阀为一常开一常 闭型：增加气冲洗系统，按运行周期和过滤水头损 失来进行自动控制；气冲洗用的ＤＮｌ２５配气管与滤
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１年全国给水排水技术信息网年会论文集
天津大港某水厂虹吸滤池改造实例介绍
赵新娟 罗南海
王蕊
（天津市华淼给捧水研究设计院有限公司，天津３００１９０）
摘要 本文介绍了天津大港某水厂虹吸滤池改造实例，针对虹吸滤池运行中存在的主要问题，在不 改造滤池主体结构的情况下，对虹吸滤池的配水配气系统，过滤系统．气水反冲洗系统、真空系统和自动 控制系统等方面进行改造．改造后的滤池于２００９年初投入使用至今，运行状态良好，反冲洗效果明显改善． 关键词 虹吸滤池改造应用实践 虹吸滤池是传统水处理工艺常用的池型，进水 及反冲洗排水采用虹吸来节省进水和反冲洗排水阀 门。由于虹吸滤池只是单独的水反冲洗，因此在冲 洗过程中常常会出现，反冲洗效果不佳，滤层冲洗 不彻底，影响滤速和过滤水质等问题，并且由于反 冲洗周期问隔短，冲洗水量大，造成水资源的浪费。 本文以天津某水厂虹吸滤池反冲系统改造为例，介 绍将虹吸滤池改为气水反冲洗滤池的方法。 １概述 该水厂虹吸滤池是根据全国通用给水排水标准 图集￥７７３（三）设计建设的，产水能力为ｌ 分八格，每格平面尺寸为４．５ｍ ９．２４ｍ／ｈ，强制滤速１ ０．５６ｍ／ｈ。 ２改造背景 虹吸滤池是保证水厂出水水质达标的最后一道 屏障。由于缺乏必要的运行维护，经过十几年的连 续运行之后，存在问题主要包括： （１）滤池再生能力差。过滤能力的再生，是滤 池稳定高效运行的关键。虹吸滤池没有气冲或其他 辅助冲洗设施，滤料难以冲洗干净，除浊效率低一Ｆ， 只有２５％左右，围内同类设施保持在５００／，－－７５％左右 的水半，滤池反冲洗问题直接影响出水水质，并且 造成自用水消耗较高。 （２）虹吸滤池使用的是水力自动冲洗装置，由 于要等排水虹吸形成以后，水位下降到一定深度， 迸水虹吸才能破坏，停止进水，故待滤水浪费很大： 而且当两格或两格以上滤池同时达到最高水位时， 易发生同时冲洗的现象。 （３）虹吸滤池排水虹吸管线漏气，虽经修复， 效果不佳，部分滤池无法形成反冲洗，致使部分滤 池停运，水量漏失严重，生产能力下降。 （４）由于连续多年运行造成滤板损坏、有位移 现象，滤料漏失严重，每年需要大量补充滤料。
［２］给水排水设计手册（第三册）——城镇给水［Ｍ］．北京： 中国建筑上业出版社，２００２．
３３０ｍ３／ｈ。
４ｍ，滤速为
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板整体浇注，保证配气系统的牢固。 （４）反冲洗气冲系统 气冲强度采用１５ Ｌ／ｓ・ｍ２，增加２台罗茨鼓风 机（１用１备），鼓风机的性能为：气量０．２７ｍ３／ｓ， 风压３５ｋＰａ： （５）真空系统： 本方案选用真空泵抽除进水虹吸管和反冲洗排 水虹吸管内的空气形成虹吸。更新原有的２台水环 式真空泵，并新增ｌ套容积为０．５ｍ’真空罐（真空
［１］ＧＢ５００１３－２００６室外给水设计规范［ＳΒιβλιοθήκη Baidu．北京：中国计划
ｆｌ｛版社，２００６．
度为．０．０５加．０３５ＭＰａ）。启动ｌ台真空泵，当真空罐
内真空度高于上限．０．０５Ｍｐａ时停泵；当真空罐内真 空度降至低于下限．０．０３５Ｍｐａ时，另一台真空泵自动 启动，直到真空罐内真空度高于上限时停泵，如此 循环反复自动运行，使真空罐内真空度始终保持在 上、下限值之间，用于满足大、小虹吸管虹吸要求； 当滤池过滤开始时，进水虹吸管的破坏电磁阀关闭， 真空电磁阀开启，开始抽吸真空，在设定时间到达 后，真空电磁阀自动关闭，虹吸形成滤池进水；反 冲洗排水管虹吸形成方式相同。 （６）自动控制系统 滤池过滤水位、反冲洗的形成与破坏以及反冲 洗过程都采用自动闭环控制方式；在每格滤池安装 ｌ台超声波液位计，在出水总管上安装在线浊度检 测仪２台。 ４过滤及反冲洗过程 滤池过滤：由于每格滤池的进水状态都是一样 的，所以每格滤池的滤速是一样的：刚开始过滤时， 滤层比较干净、阻力小，过滤水头损失小，滤池的 水位比较低：随着过滤进行，滤层阻力增大，水位 逐渐上升，当水位上升到最大过滤水位时，滤池进 入反冲洗阶段； 以下三种情况综合考虑确定滤池进行反冲洗：
①当某格滤池水位达到设定的最大值；②当某格滤 池的过滤周期达到设定值（２４～３６ｈ）时；③根据在 线｝ｌｊ水浊度仪的数值变化对滤池的反冲洗水位及反 冲洗周期进行调整，使反冲洗更加合理。 滤池反冲洗：①先开启进水小虹吸破坏电磁阀， 破坏进水小虹吸使滤池停止进水；②当滤池水位下 降至设定水位，关闭排水大虹吸破坏电磁阀，开启 真空电磁阀，当大虹吸形成后关闭真空电磁阀，开 启鼓风机，打开配气管ＤＮｌ２５电动球阀，进行气水 联合反冲洗５ｍｉｎ：③关闭鼓风机和配气管电动球阀， 进行单独水洗２ｍｉｒａ④开启排水大虹吸破坏阀，反 冲洗排水停止；⑤进水小虹吸破坏阀关闭，真空阀 开启，形成进水虹吸，滤池开始迸水过滤。 ５工程概算 虹吸滤池改造总投资约３４１万元，其中建筑工 程费用约６４万元，设备购置费用约２４３万元，安装 费约３４万元。 ６结论 本次改造虹吸滤池的配水系统、过滤系统、反 冲洗系统和真空系统，增加了自控系统。改造后的 滤池于２００９年初投入使用至今，滤池运行状态良 好，反冲洗效果明显改善，反冲洗间隔加长，反冲 洗水量减少。通过本次虹吸滤池改造即克服了其缺 点，又实现全自动运行，且投入较少，为今后其他 虹吸滤池改造积累了经验。 参考文献
３改造方案 本工程对虹吸滤池的改造主要是对其增加气冲 洗系统；采用全自动控制方式代替原有的水力自动 控制方式，这样可以减少待滤水的损失及避免两格 以上滤池同时冲洗的现象发生。具体改造措施如下： （１）配水配气系统 取消滤池原有２００ｍｍ厚的孔板式双层滤板，采 用整体浇筑滤板和可调式滤头配水配气，浇筑后滤 板厚度１８０ｍｍ；将滤板底部配水空间高度由３００ｍｍ 增加到５５０ｍｍ，利ｆ冲洗时气垫层的形成，保证反 冲洗布水、布气的均匀度。每座滤池增加配气管道。 在每格滤池的短边上设三道滤梁，池子两侧设半道 滤梁，对滤板进行支撑；每道滤梁长４．５ｍ，厚 １２０ｍｍ，高５５０ｍｍ，滤梁中预埋Ｄ４０的ＰＶＣ平衡 气管（间距１５０ｍｍ），为了气冲时使空气迅速连通， 形成气垫层。 （２）过滤系统 更换原有的进水虹吸管，取消原有的辅助虹吸 及虹吸破坏系统，增设两个ＤＮ２５电磁阀来控制虹 吸管的运行，两个电磁阀均为常闭型（失电时关闭）； 将原２００ｍｍ厚的承托层、垫层，改用粒径为２－４ｍｍ 的粗砂垫层５０ｍｍ厚；将原有７００ｍｍ厚的双层滤料， 改为均质石英砂滤料：粒径ｄ＝０．９０－－．１．２０ｍｍ，高度 ０．９０ｍ；滤池最高过滤水位下降Ｏ．１ｍ，清水渠出水 堰标高也降低０．１ｍ，为保证滤池最大过滤水头１．６ｍ 保持不变。 （３）反冲洗水冲系统 将原有混凝土排水槽更换成不锈钢排水槽，改 造后的不锈钢排水槽宽４００ｍｍ，高４５０ｍｍ，槽顶标 高比原来提高０．１８ｍ，反冲洗水头下降０．２８ｍ，即为 ０．９２ｍ：更换原有的排水虫Ｉ．吸管，取消原有的辅助虫Ｉ． 吸及虹吸破坏管和计时水槽，增设两个ＤＮ２５电磁 阀来控制虹吸管的运行，两个电磁阀为一常开一常 闭型：增加气冲洗系统，按运行周期和过滤水头损 失来进行自动控制；气冲洗用的ＤＮｌ２５配气管与滤
２０１
１年全国给水排水技术信息网年会论文集
天津大港某水厂虹吸滤池改造实例介绍
赵新娟 罗南海
王蕊
（天津市华淼给捧水研究设计院有限公司，天津３００１９０）
摘要 本文介绍了天津大港某水厂虹吸滤池改造实例，针对虹吸滤池运行中存在的主要问题，在不 改造滤池主体结构的情况下，对虹吸滤池的配水配气系统，过滤系统．气水反冲洗系统、真空系统和自动 控制系统等方面进行改造．改造后的滤池于２００９年初投入使用至今，运行状态良好，反冲洗效果明显改善． 关键词 虹吸滤池改造应用实践 虹吸滤池是传统水处理工艺常用的池型，进水 及反冲洗排水采用虹吸来节省进水和反冲洗排水阀 门。由于虹吸滤池只是单独的水反冲洗，因此在冲 洗过程中常常会出现，反冲洗效果不佳，滤层冲洗 不彻底，影响滤速和过滤水质等问题，并且由于反 冲洗周期问隔短，冲洗水量大，造成水资源的浪费。 本文以天津某水厂虹吸滤池反冲系统改造为例，介 绍将虹吸滤池改为气水反冲洗滤池的方法。 １概述 该水厂虹吸滤池是根据全国通用给水排水标准 图集￥７７３（三）设计建设的，产水能力为ｌ 分八格，每格平面尺寸为４．５ｍ ９．２４ｍ／ｈ，强制滤速１ ０．５６ｍ／ｈ。 ２改造背景 虹吸滤池是保证水厂出水水质达标的最后一道 屏障。由于缺乏必要的运行维护，经过十几年的连 续运行之后，存在问题主要包括： （１）滤池再生能力差。过滤能力的再生，是滤 池稳定高效运行的关键。虹吸滤池没有气冲或其他 辅助冲洗设施，滤料难以冲洗干净，除浊效率低一Ｆ， 只有２５％左右，围内同类设施保持在５００／，－－７５％左右 的水半，滤池反冲洗问题直接影响出水水质，并且 造成自用水消耗较高。 （２）虹吸滤池使用的是水力自动冲洗装置，由 于要等排水虹吸形成以后，水位下降到一定深度， 迸水虹吸才能破坏，停止进水，故待滤水浪费很大： 而且当两格或两格以上滤池同时达到最高水位时， 易发生同时冲洗的现象。 （３）虹吸滤池排水虹吸管线漏气，虽经修复， 效果不佳，部分滤池无法形成反冲洗，致使部分滤 池停运，水量漏失严重，生产能力下降。 （４）由于连续多年运行造成滤板损坏、有位移 现象，滤料漏失严重，每年需要大量补充滤料。
［２］给水排水设计手册（第三册）——城镇给水［Ｍ］．北京： 中国建筑上业出版社，２００２．
３３０ｍ３／ｈ。
４ｍ，滤速为
２０１
１年伞幽给水排水技术信息网年会论文集
板整体浇注，保证配气系统的牢固。 （４）反冲洗气冲系统 气冲强度采用１５ Ｌ／ｓ・ｍ２，增加２台罗茨鼓风 机（１用１备），鼓风机的性能为：气量０．２７ｍ３／ｓ， 风压３５ｋＰａ： （５）真空系统： 本方案选用真空泵抽除进水虹吸管和反冲洗排 水虹吸管内的空气形成虹吸。更新原有的２台水环 式真空泵，并新增ｌ套容积为０．５ｍ’真空罐（真空
［１］ＧＢ５００１３－２００６室外给水设计规范［ＳΒιβλιοθήκη Baidu．北京：中国计划
ｆｌ｛版社，２００６．
度为．０．０５加．０３５ＭＰａ）。启动ｌ台真空泵，当真空罐
内真空度高于上限．０．０５Ｍｐａ时停泵；当真空罐内真 空度降至低于下限．０．０３５Ｍｐａ时，另一台真空泵自动 启动，直到真空罐内真空度高于上限时停泵，如此 循环反复自动运行，使真空罐内真空度始终保持在 上、下限值之间，用于满足大、小虹吸管虹吸要求； 当滤池过滤开始时，进水虹吸管的破坏电磁阀关闭， 真空电磁阀开启，开始抽吸真空，在设定时间到达 后，真空电磁阀自动关闭，虹吸形成滤池进水；反 冲洗排水管虹吸形成方式相同。 （６）自动控制系统 滤池过滤水位、反冲洗的形成与破坏以及反冲 洗过程都采用自动闭环控制方式；在每格滤池安装 ｌ台超声波液位计，在出水总管上安装在线浊度检 测仪２台。 ４过滤及反冲洗过程 滤池过滤：由于每格滤池的进水状态都是一样 的，所以每格滤池的滤速是一样的：刚开始过滤时， 滤层比较干净、阻力小，过滤水头损失小，滤池的 水位比较低：随着过滤进行，滤层阻力增大，水位 逐渐上升，当水位上升到最大过滤水位时，滤池进 入反冲洗阶段； 以下三种情况综合考虑确定滤池进行反冲洗：
①当某格滤池水位达到设定的最大值；②当某格滤 池的过滤周期达到设定值（２４～３６ｈ）时；③根据在 线｝ｌｊ水浊度仪的数值变化对滤池的反冲洗水位及反 冲洗周期进行调整，使反冲洗更加合理。 滤池反冲洗：①先开启进水小虹吸破坏电磁阀， 破坏进水小虹吸使滤池停止进水；②当滤池水位下 降至设定水位，关闭排水大虹吸破坏电磁阀，开启 真空电磁阀，当大虹吸形成后关闭真空电磁阀，开 启鼓风机，打开配气管ＤＮｌ２５电动球阀，进行气水 联合反冲洗５ｍｉｎ：③关闭鼓风机和配气管电动球阀， 进行单独水洗２ｍｉｒａ④开启排水大虹吸破坏阀，反 冲洗排水停止；⑤进水小虹吸破坏阀关闭，真空阀 开启，形成进水虹吸，滤池开始迸水过滤。 ５工程概算 虹吸滤池改造总投资约３４１万元，其中建筑工 程费用约６４万元，设备购置费用约２４３万元，安装 费约３４万元。 ６结论 本次改造虹吸滤池的配水系统、过滤系统、反 冲洗系统和真空系统，增加了自控系统。改造后的 滤池于２００９年初投入使用至今，滤池运行状态良 好，反冲洗效果明显改善，反冲洗间隔加长，反冲 洗水量减少。通过本次虹吸滤池改造即克服了其缺 点，又实现全自动运行，且投入较少，为今后其他 虹吸滤池改造积累了经验。 参考文献