V形滤池
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一种采用深层均粒滤料,气水反冲洗的过滤构筑物。20世纪70年代已在欧洲广泛使用,中国自80年代末首先在南京、西安、重庆、沈阳等地引进使用,迄今已成为中国新建水厂中普遍采用的滤池形式(见图)。
V形滤池示意图
1—V形槽;2—滤料层;3—承托层;4—滤板;5—滤梁;6—气水室;7—长柄滤头;8—连通缝;9—配水孔;10—配气配水渠;11—配气孔;12—排水槽
滤层和反冲洗方式
基于过滤和反冲洗理论,在滤料组成和反冲洗方式两方面作了改革。
(1)根据浑水通过滤层截留杂质是逐层下移并随滤层深度而降低的规律,采用了较厚的均粒砂滤料,使整个滤层的滤料粒径大致是均匀的,因而其吸附表面积和孔隙率也大致相同。这种均匀滤料有利于杂质的逐层下移,增加了杂质的穿透深度和滤层的截污能力,充分利用整个滤层深度而实现深层截污。在同样进水水质、滤速等条件下,水头损失增长缓慢,可延长工作周期,降低能耗。即在保证同样出水水质条件下,可提高滤速,增加出水量。
(2)根据反冲洗主要依靠水流的剪切作用或滤料颗粒间的碰撞、摩擦作用而使滤料洁净的机理,采用了不使滤层膨胀的先气冲再气水联合冲,最后用水漂洗,并在反冲洗全过程中兼有表面扫洗的三段反冲洗方式,可以避免滤层在反冲洗过程中的水力自然分级现象,保证不搅乱砂层原来的均匀度,也不会形成对流,可避免在滤层中形成泥球。由于在反冲洗全过程中均有清水对整个滤池表面均匀扫洗,将气冲和气水联合冲时从滤料表面所剥落的污泥杂质扫入排水槽。因此消除了因池面死角而使已漂洗浮起的污泥又重新下沉的现象。因而能加速漂洗过程,从而实现了减少反冲洗清水水量,降低能耗,提高冲洗效果。
池体构造和布置
为了适应滤层组成和反冲方式的改革,V形滤池不同于传统的滤池,具有如下特点:
(1)恒水位恒速过滤。每格滤池设置出水调节阀,根据滤池水位变化自动调节开启度,以保持滤池水位的恒定和恒速运行。
(2)进水堰及V形槽。待滤水由浑水总渠通过进水闸板后的溢流堰进入每格滤池,经位于滤格两侧的V形槽,由槽底小孔分配入滤池,使进水均匀分配入滤格,并使进水沿池长均匀地分配在整个滤格面积上。V形槽又可作为表面扫洗水的配水槽,以保证将反冲洗废水均匀地扫入排水槽。
(3)中央洗砂排水槽。每格滤池仅在中央设置一条排水槽,采用凸形(外凸15°)尖顶(成45°)堰,以防反冲洗水排入排水槽时砂粒的流失。为适应滤料层不膨胀的特点,槽顶仅高出砂面0.5 m,降低了滤层上面的水深,有利于发挥气冲的作用和粗大悬浮污泥的排除。
(4)气水分配系统。由气水分配渠、气水室、滤板和长柄滤头组成。
(5)气水分配渠。设在中央排水槽的下面。过滤时用以汇集滤后水,冲洗时用以分配冲洗空气和水。空气和水分别通过均布于气水分配渠长度方向的渠中(与滤板底平)和渠底的配气、配水小孔而被均匀地分配进入气水室。
(6)气水室。位于池底板与装有滤头的滤板和四周池壁所围成的空间,是气水分配的关键部位。因此,滤板必须水平平整。气水冲洗时,下层为冲洗水层,空气在其上层形成一定厚度而相对稳定的气垫层,使滤板下任何一点的压力均等,以确保冲洗空气和水在通过滤头时能充分混合,并均匀分布于整个滤池面上,以保证冲洗效果。
(7)滤板。为安装滤头的平板,制作方式各异。中国一般采用1.0 m×1.0 m的钢筋混凝土预制板,牢固地固定于滤梁上。要求滤板间及滤板与池壁间的接缝十分严密,确保不漏气、不漏水。
(8)长柄滤头。由滤帽、长柄和预埋套管组成,密集均匀地成网状分布在滤板之上。滤帽上开有很多极细的缝以喷气、喷水,而不会有漏砂之虞。长柄上部有一小孔,近底部有一道长形狭缝,以便在冲洗时通过空气调节气垫层厚度。预埋套管在浇筑滤板时预先埋入,以便旋入长柄滤头。