從工程實例談對V型濾池設計及施工的幾點看法

摘 要：V型濾池是目前城鎮給水處理廠設計中普遍采用的一種池型，其優點在于所用的均質濾料和先進的氣、水反沖洗和表面掃洗技術。結合某工程V型濾池的施工經驗，對V型濾池在設計和施工中出現的一些問題提出了看法和改進措施，使V型濾池運行更加安全可靠。

關鍵詞：V型濾池；設計；施工；整體澆筑

1 工程概況

本工程為城鎮給水工程，設計規模為100000m3/d，V型濾池作為核心工藝處理單元，選用雙格V型濾池，共8組，每組過濾面積77.76m2，設計濾速7.03m/h，氣沖強度15L/m2·s，單獨水沖強度6L/m2·s，氣水聯合時水沖強度3L/m2·s，表面反洗強度2L/m2·s，過濾周期24～36h，濾料有效粒徑d10=0.9～1.2mm，不均勻系數K80=1.2，砂上水深1.3m。

2 有關設計的幾點看法

2.1 反沖出水閥門及反沖控制方式的選擇

本工程反沖排水槽出水閥原設計為氣動刀閥，后經業主要求變更為氣動蝶閥，變更后蝶閥的氣動頭安裝于下層排水渠內，在反沖排水時容易淹沒氣動頭，存在安全隱患，而且電氣設備長期在潮濕環境中工作，易造成設備故障。采用氣動刀閥，其自動控制單元安裝于池頂走道板上，安全、檢修方便，是比較明智的做法。

本工程設計采用反沖前水頭損失來控制濾池反沖洗，設計反沖前水頭損失為2.0m，而實際中很難按水頭損失來控制反沖程序?？紤]到壓力變送器的精確性，故障率和水廠供水的重要性，最終采用以周期來控制濾池進行反沖洗。為保障水廠供水的安全，在設計中如果要采用反沖前水頭損失來控制反沖洗，則應考慮當壓力變送器出現故障而導致水頭損失值不準時的應急措施。

2.2 V型槽的設計

V型槽是V型濾池保證運行效果的關鍵之一，在正常過濾時，起到均勻配水作用，在濾池反沖時通過表面掃洗孔將濾池表面的雜物沖入H型槽隨反沖洗水排走。實際工程中，采用混凝土V型槽很難保證較好的水平度，導致進水不均勻，長期運行會導致濾料因局部負荷過大而板結。表面沖洗孔孔徑為20mm，間距100mm，且要保證水平，與H型槽槽頂標高一致，誤差范圍為±5mm，要在斜面上支模并預埋套管，施工難度大，在實際施工中很難達到精度要求。因此，設計時可以考慮將V型槽設計為預制鋼結構形式，既能保證V型槽進水堰的水平度，又能保證表面沖洗孔的水平度，同時在安裝時可以通過調整V型槽的安裝高度來保證表面沖洗孔和H型槽頂標高一致，施工簡單易行。

2.3 反沖洗水的選用

本工程V型濾池采用單層均質石英砂濾料，反沖時要求濾料不膨脹，沖洗強度盡量保持不變，因為清水池內的水位變化較大，直接從清水池內取水反沖，會導致沖洗強度變化，影響沖洗效果。本工程設計濾后水先進入溢流井，然后再溢流至清水池，反沖時從溢流井內取水，即可保證反沖洗時隨時有水可用。設計時應注意溢流井的容積，保證在有1～2格濾池維修時仍能進行正常的反沖洗。

3 有關施工的幾點措施

3.1 濾梁、濾板及濾頭施工

本工程采用的是整體澆筑濾板及可調式濾頭，相比傳統的預制濾板，它是整體澆筑，沒有任何接縫，杜絕了傳統濾板的密封膠開裂，脫落現象所帶來的漏氣漏砂、翻板等弊病；結構強度大，能承受較大的反沖洗壓力；由于是整體澆筑，在平整度的控制上對施工精度要求相對較低，施工操作相對簡單。

對于整體澆筑濾板而言，不需要像傳統濾板那樣精確控制板塊之間的平整度，控制濾板平整度關鍵有兩點：一是在安裝濾板模具時要盡量保證水平，二是在澆筑濾板時控制砼表面的平整度。

濾梁作為濾板的支撐體系，是保證濾板平整度的關鍵，要嚴格控制標高及平整度，才能保證濾板模具安裝的平整。施工時濾梁單獨進行二次澆筑，先進行濾池底板和池壁的施工，預留濾梁鋼筋，濾梁支模時要嚴格控制模板上口標高以及濾梁之間的間距，否則會導致濾板模具不平整甚至無法安裝。濾梁不能通過抹灰來找平，因此在澆砼時要注意充分振搗，保證密實，并及時壓光。

濾板施工的水平度要求是單格濾池表面水平度誤差不得超過±5mm，為保證水平度，在濾板澆砼時一定要搭設吊架式工作平臺，嚴禁在濾板模具和濾頭預埋座上行走，在濾板混凝土初凝后，必須對濾板表面以及濾板和池壁交接處進行壓光處理。

可調式濾頭安裝完畢后，要對濾桿進行調平。向濾池注水至預埋座內調節螺紋上口，用專用工具調節濾桿高度，使其上端平面與濾池內水平面在同一高度。在濾梁、濾板施工前，要保證濾池的滿水試驗合格，安裝可調式濾頭時，濾池應密封嚴密，否則會導致水平面下降速度過快，濾頭安裝高度誤差大，影響濾池反沖洗的均勻性。

3.2 預埋件的施工

V型濾池的預埋件較多，如H型槽的反沖配水孔和配氣孔，濾梁上的平衡氣孔及表面反沖洗孔等。這些預埋孔洞孔徑小，數量多，安裝精度要求高，在混凝土澆筑和振搗過程中，極容易發生下沉、位移，輕則影響濾池運行效果，重則導致整個濾池報廢。預埋管的安裝是整個濾池施工的關鍵工作，要保證預埋管的安裝精度，有如下兩點措施：

3.2.1 首先要保證預埋管的牢固性，在澆砼過程中不會受下落的混凝土沖擊而發生下沉、位移?？梢栽陬A埋管垂直方向沿模板通長焊接Φ6圓鋼，預埋管上下各2根，并用扎絲將預埋管綁牢在圓鋼上，從而固定其位置。另外也可以在預埋管兩端模板開孔，預埋管貫通兩側模板，通過模板壁來固定預埋管，再在預埋管兩端增加模板固定預埋管，即采用雙層模板固定預埋管，內層模板開孔固定預埋管橫向位移，外層模板固定預埋管軸向位移。

3.2.2 其次，在澆砼時，可以以預埋管所在水平線為界分層澆筑。在澆筑混凝土時，將混凝土澆至預埋管高度的1/3處時，即對混凝土進行振搗，可以避免在振搗過程中碰到預埋管，然后在下層混凝土初凝之前進行上層混凝土澆筑。通過這種措施，既可以保證混凝土澆搗密實，又可以保證預埋管不發生位移、下沉，保證其安裝精度。

V型濾池的各類預留孔洞均可采用上述措施施工，而表面吹洗孔由于壁薄，且是斜板，建議按前文所述采用預制鋼構件形式。

4 結束語

V型濾池采用均質濾料，先進的氣水聯合反沖洗工藝，并在整個氣水反沖洗過程中持續進行表面掃洗，可使雜質較快排出。均勻級配濾層具有較高的納污能力。濾池運行可通過PLC實現自動控制。所以，V型濾池的運用越來越廣泛，但V型濾池對施工要求高，只有施工精度滿足要求，才能保證工藝運行的穩定和良好效果，通過工程實踐，本文提出了優化V型濾池設計和施工的幾點看法，希望使V型濾池在水處理過程中發揮更好的作用。

參考文獻

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