F型濾池在中國平煤神馬集團公司供水總廠四分廠工程中的應用

張夏紅 桑宏威

摘 要：文章通過對中國平煤神馬集團公司供水總廠四分廠工程項目及水處理工藝設計介紹，總結了F型濾池工藝在水處理工程中的設計經驗，通過對F濾池與傳統濾池工藝上優缺點的比較，闡述了F濾池在水處理工藝技術的先進性，以利于今后在水處理工程中的推廣應用。

關鍵詞：水處理工藝；F濾池；推廣應用

為滿足中國平煤神馬集團公司（以下簡稱集團公司）礦區中部“十二五”規劃的生產、生活發展用水需要，中國平煤神馬集團公司建設了集團公司供水總廠四分廠（以下簡稱四分廠），在該項目工程建設中，濾池工藝選擇是項目實施的關鍵。

過去，集團公司供水總廠主力水廠一、二分廠采用的是虹吸濾池傳統工藝，在水廠運行中，虹吸濾池工藝缺點明顯：（1）反沖洗耗水量占產水量的3.8%，耗水量大；（2）反沖洗不均勻、反洗效果差；（3）由于排氣閥質量問題，出現不能及時反沖洗，造成出水水質不穩定。

當前F型濾池開始大量應用到國內各水廠，有取代傳統濾池成為流行過濾工藝的趨勢。在該工程中，首次使用F型濾池工藝，解決了傳統濾池效率低、水質不穩定，影響飲用和生產安全的主要問題，通過四分廠實際運行證明，取得了良好效果。

1 工程項目簡介

四分廠規劃水處理能力規模8.0萬噸/天，一期建設5.0萬噸/天，二期建設3.0萬噸/天。取水水源為兩種水源，一是以集團公司五礦井下排放的礦尾生產廢水做水源的處理工藝系統，處理規模2.5萬噸/天，凈化后供集團公司五礦、六礦、坑口電廠等單位生產用水；二是以白龜山水庫水做水源的處理工藝系統，處理規模2.5萬噸/天，凈化后供集團公司五礦、六礦、坑口電廠、十一礦、香山公司和建材廠等單位生活用水。二期待集團公司坑口電廠三期開工建設時，四分廠隨之擴建3萬噸/天的凈水工程，滿足坑口電廠三期生產、生活用水。水廠占地約25000m2（37.5畝），總投資：9500萬元。

本工程2008年立項，歷經可行性研究、初步設計及施工圖設計三個階段，2010年3月開始一期工程建設，2011年8月開始試運行調試，2012年2月通過國家有關部門組織的驗收。工程為2010年集團公司重點建設項目，國家補貼工程。

2 水處理工藝

水處理工藝流程的選用及主要構筑物的組成，是根據原水水質、設計生產能力、處理后水質要求，經過調查研究或參照相似條件下已有水廠的運行經驗，結合當地操作管理條件，通過技術經濟比較綜合研究確定。

本水廠設計采用混凝、澄清、過濾、消毒的處理工藝。

水處理工藝流程如下圖所示：

工藝流程圖

3 F型濾池工藝

3.1 F濾池簡介

F濾池也稱翻板濾池，是瑞士蘇爾壽（Sulzer）公司采用的一種濾池布置形式。

目前不同規模水廠現狀不同，規模相同的現有水廠濾池形式也是多種多樣，問題也是千差萬別，沒有一種定型工藝直接使用。蘇爾壽公司經過長期對濾池技術研究與推廣應用，使F濾池不斷地改進完善，技術已經日漸成熟。

3.2 F濾池的工作原理

與其它類型氣水反沖濾池相似：原水（一般指上一級凈水構筑物的出水） 通過進水渠經溢流堰均勻流入濾池，水以重力滲透穿過濾料層，并以恒水頭過濾后匯入集水室。濾池反沖洗時，先關進水閥門，然后按氣沖、氣水沖、水沖3 個階段開關相應的閥門。

3.3 F型濾池工藝

F濾池采用正向過濾，分成兩組，每組4格，每格凈尺寸6.8m×4.5m。每組出水渠寬度為1m，管廊寬度為2.5m。整體尺寸：LxBxH=19.1m×13.5m×6.0m。濾速8.5m/h，氣沖強度17L/m2.s，水沖強度14L/m2.s，雙層濾料，下層為700mm厚、粒徑0.6-1.2mm的石英砂，上層為700mm厚、粒徑1.5-2.0mm的高效生物陶粒。

反洗排水進入回收池，池內污泥進入污泥濃縮池，上清液進入予沉調節池進行循環處理。

與濾池配套的反沖洗水泵：300S12，Q=790m3/h，H=12m，N=37Kw，3臺， 二用一備。空氣壓縮機： LGFD-2.4/8-X，2臺； 一用一備。反沖洗水泵、空氣壓縮機設備安裝在二級泵房聯合建筑內。

F濾池工藝如下圖所示：

F濾池平面圖

1-1 剖面圖

2-2 剖面圖

4 F濾池與傳統濾池優、缺點分析

4.1 虹吸濾池

優點：（1）進水、出水采用虹吸管，取代了進、出水大型閥門； （2）虹吸濾池運行由水力自動控制，運行、管理較方便；（3）虹吸濾池不需要反沖洗設備，設備費用、運行電耗省。

缺點：（1）池深大， 土建費用高；（2）反沖洗耗水量大（占產水量的3.8 %）；（3）因沖洗水頭受池深的限制，有時沖洗效果不理想。

4.2 V型濾池

優點：（1）采用氣水反沖洗加表面掃洗，反沖洗效果好；（2）采用V 型槽進水，布水均勻；（3）運行自動化程度高，管理方便；（4）采用均質濾料，濾料含污能力較強。

缺點：（1）設備費用、運行電耗較其他型濾池高；（2）池體結構復雜，濾料較貴；（3）反沖洗水量較大（占產水量的2.6%）。

4.3 F型濾池

優點：（1）采用雙層濾料，濾料含污能力強；（2）采用氣水反沖洗，反沖洗效果好，耗水量小（按反沖洗周期24h計，反沖洗水量占產水量的1.56 %）；（3）土建結構簡單，投資較省，施工方便；（4）反沖洗均勻，不會出現濾料流失現象；（5）運行自動化程度高，便于管理。

缺點：（1）設備較多，一次投資較大；（2）運行電耗較虹吸濾池高。

5 效果分析

根據四分廠運行數據分析，當進入濾池的濁度<5NTU時，F濾池的出水水質可達0.5NUT（95%）、1NTU（100%），滿足國家《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）強制性標準中關于濁度≤1NTU，特殊情況下濁度≤3NTU的標準要求。

6 結束語

近年來F型濾池開始大量應用到國內各水廠，有取代傳統濾池成為流行過濾工藝的趨勢。

F型濾池首次在集團公司應用且取得成功，使目前水處理工藝“效率低、水質不穩定，影響飲用和生產安全”等系列問題得到解決，為集團公司水廠的建設及運行提供了技術保障，在隨后的集團公司供水總廠一分廠、二分廠技術改造工程中得到廣泛應用。

參考文獻

[1]彭偉.翻板閥濾池工藝設計[J].海峽科學，2007年第10期.

[2]趙于鵬.翻板閥濾池與V型濾池比較[J].民營科技，2010年第5期.

作者簡介：張夏紅（1978-），女，河南靈寶人，工程師，現主要從事給排水及環境工程設計工作。

桑宏威（1966-），男，河南扶溝人，工程師，現主要從事給排水設計工作。