滤池改造

普通快滤池的技术改造问题

一、前言

建设部在2000年全国供水行此进步规划中提出一类水司出水指标应＜1NTU而现有老工艺难以满足。因此改造老工艺满足新水质指标，势在必行。

滤池的改造或新建，通常采取以下八种国内外比较流行的途径：

第一种是在水厂原有过滤站站址上改造或新建均质均粒滤床采用气、水反洗工艺的如法国的“Aquazor的V型”滤池并加建附属的反洗鼓风机，反洗泵及空气压缩机设备及机房与自控系统设备。

第二种是在原有滤站基础上，采用反粒度过滤的单层、双层或多层混合滤料，应用表面冲洗系统，加强原有反洗机制.使用有机或无机的助滤剂与自动控制设备系统.并佐以模型滤池为向导，观察、控制和调整过滤他的工作效能。

以上两种技术改造途径是当前欧美各国十分流行的方法，在一定程度上体现了现代过滤理沦的机制和设备。均需要大量的改造资金。

中昌公司结合当前国内水厂改造资金不足的现实条件，用少量资金完成老工艺的改造目标，按当前实际需求，针对普通快滤池和虹吸滤池工艺分别提出两种改造方案采用均质均粒浅层中粗粒石英砂滤料床单水反洗或浅深层中粗粒石英砂滤床气、水反洗系统。布水系统可采用滤头滤极或ABS滤砖以及高密度聚乙烯滤砖：可因地制宜任择其中一种，前者适合于一般普通快滤池、双阀滤池等；后者适合了虹吸滤池等改造。均以立足国内，运用科学的过滤理论与实践，具有现实意义。针对国内占绝大多数的城镇己建水厂在其原有设备，净水构筑物和管理条件下采取尽最少改动或不改动的方法步骤使原有滤池充分发挥其应有的过滤效能提高过滤水质，延长过滤周期、当沉淀水出水水质在5NTU浊度情况下，过滤水出水浊度可提高到≤0.5NTU，为国内过滤地改造创造了十分良好的条件。

杭州市自来水总公司祥桥净水厂建于1989年，原设计规模为145万m3/日。该净水厂主要工艺：折板反应、平流沉淀、普通快滤池。原设计过滤池为中阻力陶瓷砖配水系统的普通快滤池。过滤池出水浊度≤3度，由于陶瓷砖先天不足，孔眼不匀、易破碎，尤其是长期经受正反两面过滤和反冲负荷，隐性裂纹扩大，发生破裂，并导致过滤池漏砂、承托层紊乱、翻滚、堵塞，过滤及反洗功能失效、出水量骤减、水质变劣，严重影响了正常生产。1999年台州中昌公司承担了滤池的技术改造任务，需在不影响水厂高峰供水期前在工期极短的条件下，运用现代先进的过滤理论和经济有效的技术改造途径，在边生产边改造的情况下全部工程，并经过近二年运行实践证明取得成功。这一改造途径可为国内外现有各种普通快滤池、双阀滤池、虹吸滤池的改造成为开拓了一条科学、经济、安全、快捷的途径、出水水质提高，超过了国家现行一类水司的水质标准，达到优质高产效的目的。总改造费用为136万元，仅为新建普通滤池的20％。

二、技术改造的原则

对祥符桥水厂滤池改造的要求突出以下各点：

1、在滤池配水系统改造时，尽量做到少更动或不更动原则下进行，滤池结构与工艺均可维持不变，可以边生产边改造，达到施工简便、迅速、节省工时，有效达到经济效益为目的。

2、工艺方面采用小阻力配水系统，布水均匀，确保滤池进水池度5-6NTU下，滤后水浊度达到≤1NTU。

3、滤料采用浅层均质均粒级配、滤料组成石英砂粒径0.6—1.1，厚度850mm。承托层粗砂粒径2—4mm,厚度100mm，取消原承托层，增加清水区空间，提高反冲布水的均匀性。

三、滤池改造前后的有关主要技术参数比较

样符桥水厂滤站，每一滤站含有8个矩形滤池，滤池中间设有一条共用的清水出水渠和一条排水渠道相连。双层因此每二格滤池所组成的有效面积为7m×3.7m×2=51.8m2，8格滤池总面积达414.4m2。

现将各地改造前与改造后的有关参数分述于下：

1、滤床组成，过滤速率及反冲洗水强度情况

(a)滤床组成

砂滤层厚度均与系数粒径(mm) 承托层粒径厚度

改造前单层普通

石英砂

滤池陶瓷滤

砖布水系统700 K80≤2.0 0.5--1.2 砾石Φ4—8

Φ8—16

Φ16—32 100

100

150

∑350

改造后单层

石英砂

滤板滤头

布水系统850 K80≤1.37

K60≤1.3 Φ0.6—1.1 粗砂Φ2—4 50--100

（b)滤池有效面积与所采用的滤速

改造前改造后

滤池面积二级每组8个池子，每池7m×3.7m面积51.8m2 面积未改变每池7m3.7m=51.8m2仍为二级每组8池，便于边改造边生产

滤速8m/时10-12m/时

(c)反冲洗方式与反冲洗强度及历时过程

改造前改造后

单水反洗单水反洗，水塔供水单水反洗，增加水塔反洗水输水泵

反洗强度*15L/m.s 6.5分钟历时5分钟强度达到12-15L/m2.s

*因受水塔容量限制，实际上达不到15L/m2.s。

2、滤池底部配水系统

改造前的陶瓷滤砖系统，滤砖铺设沿池7m方向为23排，沿3.7m方向为每排6块组成，滤砖的开孔与总开孔比，参见下表：

改造前开孔情况开孔比（按每块滤砖计）开孔比（按全池面积计）备注

滤砖中层4个孔＠Φ25mm 1.1% 1.05% 开孔比较小

陶瓷砖双层600×280×250高上层96个孔＠Φ4mm 0.72% 0.64%

改造后材料及尺寸数量开孔比（按每块滤板计）开孔比（按全池面积计）备注

采用台州中昌公司C30高强度钢筋混凝土滤板每格滤池28块开孔比较滤砖稍大

滤板977×900×100厚

滤头型号QS-Ⅲ短柄滤头缝隙40×0.25×25 1.39% 1.32%

3、滤层厚度及过滤性指标的参数

a、反映过滤性能的L/D指标与S/A指标

过滤性指标改造前改造后备注

L/Dm滤层厚度/平均粒径700/0.74=946 850/0.81=1049 两项参数指出改造后有显著提高

S/A=[6（1-ε）/Φ]L/D [6（1-0.38)/0.8]700/0.74=4399 [6(1-0.38)/0.75]850/0.81=5120

*从上述二项指标比较改造后滤池滤床的过滤性及截污能力有显著的提高。

四、改造前与改造后的效果比较

改造前改造后

1、水质效果：

过滤池进水浊度：4-5NTU

滤后水浊度：3-5NTU

2、运转周期：≤12小时

3、日产水量：11.0万m3/日1、水质效果：

过滤池进水浊度：4-5NTU

滤后出水浊度平均：0.43NTU,最好0.26NTU

2、运转周期：＞16-24小时

3、日产水量：15.5万m3/日

4、设计反洗水强度为15L/m2.s

实际强度仅12L/m2.s

反洗时间6.5分钟还冲不清

反洗水量：300m2/次/池

冲洗末排水浊度正常时5NTU

不正常时10-20NTU 4、反冲洗：

采用单水反洗强度只需12L/m2.s

反洗时间：5分钟

反洗水量：190m3/次/池

砂层膨胀度均