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氣反水沖濾池的設(shè)計(jì)及其操作方法

1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
氣水反沖濾池的過(guò)濾設(shè)計(jì)負(fù)荷主要與進(jìn)水濁度、溫度等因素有關(guān)
。理論上講
，濾速一般為8～12m/h
，沖洗周期24～48h
。隨著強(qiáng)化出水水質(zhì)和挖潛要求的提高
，過(guò)濾濾速和周期分別有降低和減少的趨勢(shì)。根據(jù)多年設(shè)計(jì)和施工的體會(huì)
，建議濾速采用7～10m/h
，沖洗周期仍保持24～48h。
氣水反沖濾池的反沖洗過(guò)程一般采用氣沖洗
、氣水同時(shí)沖洗加表洗
、水沖洗等。在選擇設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)
，一般氣沖強(qiáng)度為(50±5)m3/(s?m2)
、水沖洗強(qiáng)度13～15m3/(s?m2)、表洗強(qiáng)度為7～7.5m3/(s?m2)
；沖洗歷時(shí)分別為1～3min
、2～4min、1～3min
。當(dāng)遇特殊情況時(shí)
，沖洗強(qiáng)度可適當(dāng)增減。
2濾池的進(jìn)水
、出水
由于氣水反沖濾池一般為恒水位均勻過(guò)濾
，因此濾池的進(jìn)、出水處均應(yīng)設(shè)置堰板
，但堰板形式最好采用可調(diào)式。濾池的進(jìn)水渠需設(shè)置溢流井
，同時(shí)排氣閥出水管的標(biāo)高要高于溢流水位
。出水井堰板后應(yīng)考慮足夠的空間，便于堰后出水的消力
。出水井亦應(yīng)貼白瓷磚
，其上應(yīng)設(shè)照明設(shè)施
，并加設(shè)玻璃罩
。
濾池的內(nèi)外裝修應(yīng)由設(shè)計(jì)確定，但選擇濾池內(nèi)表面的裝修材料時(shí)
，需考慮反沖時(shí)水垢顏色的影響
。
3濾池進(jìn)水、排水閘門
濾池進(jìn)水
、排水閘門一般采用氣動(dòng)或電動(dòng)提板閘
，其密封要求為迎水面漏失小于0.021L/(s?m2)
。一般，提板閘的密封條和金屬框架直接相連
，而密封條又與池壁相連
，密封條的厚度只有10mm。由于土建施工不可能像設(shè)備加工那樣精確
，容易造成誤差
，產(chǎn)生過(guò)度漏水或提板閘垂直度不夠而影響傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命。因此在設(shè)計(jì)和施工時(shí)
，安裝提板閘部位的土建應(yīng)留有30mm厚的找平帶
，便于設(shè)備安裝。目前設(shè)計(jì)和施工的工程也有采用快開閥的
，可降低土建要求。
濾池進(jìn)水
、排水閘門洞的預(yù)留位置也非常重要
，土建施工中容易造成預(yù)留洞堆模、跑模
、下沉
，給閘板的安裝造成不便
。在施工中
，閘門洞口采用鋼板模與主筋焊在一起(不拆除)，這樣不會(huì)造成過(guò)多的偏差
。
4排水渠下進(jìn)氣管
濾池過(guò)濾出水渠和反沖洗進(jìn)水、進(jìn)氣渠一般布置在排水渠下面
，在出水渠和反沖洗進(jìn)水
、進(jìn)氣渠兩側(cè)，與濾板底標(biāo)高相平的位置
。根據(jù)過(guò)濾面積的不同
，均勻布有梭形Φ32mm或Φ50mm進(jìn)氣管，管材一般為ABS
，其要求為整池所有進(jìn)氣管的標(biāo)高誤差不得超過(guò)±5mm
。由于該管的埋設(shè)與池壁混凝土澆注在一起，在混凝土震搗過(guò)程中
，極容易發(fā)生下沉
、偏移，會(huì)造成氣反沖洗進(jìn)氣不均勻，影響氣墊層穩(wěn)定
，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成沖洗時(shí)局部雍砂
。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在施工中應(yīng)考慮用鋼筋將進(jìn)氣管箍住
，并與結(jié)構(gòu)主筋焊接
，這樣可保證誤差能滿足要求；也可以采用同號(hào)或大一號(hào)鍍鋅鋼管并注意內(nèi)防腐后
，直接與主筋焊接
。
進(jìn)水渠底部設(shè)有進(jìn)水孔，尺寸大小和分布應(yīng)均勻
。一般管廊側(cè)常設(shè)有預(yù)留檢修孔
，便于安裝和檢修
，但應(yīng)注意安裝和檢修完成后需將此孔填成與其他進(jìn)水孔一樣的尺寸，否則會(huì)造成反沖洗不均勻
。
5濾梁
濾梁用來(lái)支撐濾板
，有現(xiàn)澆濾梁和預(yù)制濾梁兩種形式。濾梁形式的選擇與設(shè)計(jì)思想
、施工經(jīng)驗(yàn)
、閉氣試驗(yàn)要求等因素有關(guān)。從安全角度出發(fā)
，筆者建議采用現(xiàn)澆濾梁
。
現(xiàn)澆濾梁最好與濾池底板連接，在1m長(zhǎng)度方向上不少于兩根Φ16mm預(yù)埋鋼筋
；濾梁本身寬一般為120mm
，高度為600～1000mm；濾梁在制作時(shí)要注意濾板緊固螺栓的預(yù)埋(一般在濾梁板制作完成之后)
，應(yīng)按圖紙規(guī)定的尺寸放置垂直
，且有固定措施，不得在澆倒過(guò)程中歪斜
、移位；濾梁下邊有過(guò)水孔
，呈八字形
，均勻布置；濾梁上面應(yīng)留有30mm高的后澆找平層
，單根濾梁平整度不超過(guò)±2mm
，整池濾梁平整度不超過(guò)±3mm；在找平層中，每塊濾板中心位置應(yīng)設(shè)一個(gè)不小于300mm×30mm的通氣孔
，可起到平衡氣墊層壓力的作用。
濾板平整與否首先是濾梁是否平整
，因此濾梁的制作和安裝是濾板安裝的第一道工序
，是氣水反沖濾池施工中的重要環(huán)節(jié)。
濾梁制作完成之后應(yīng)由監(jiān)理
、質(zhì)檢進(jìn)行驗(yàn)收
，復(fù)測(cè)每根濾梁的平整度，每根濾梁的測(cè)量點(diǎn)數(shù)不少于梁上濾板數(shù)
，并作好記錄。
6濾板的制作和安裝
濾板安裝之前必須對(duì)池底進(jìn)行嚴(yán)格的清掃
、清洗
，確保不得有污物。
濾板的制作和安裝是濾池過(guò)濾和氣水反沖成敗的關(guān)鍵
，其主要要求是濾板整體平面的平整度。平整度不僅體現(xiàn)在每塊濾板上
，而且包括每個(gè)濾池及整個(gè)濾站所有的池子
，即每塊濾板的平整度不超過(guò)±2mm，單個(gè)池子濾板的平整度不超過(guò)±4mm
，整個(gè)濾站(所有池)的平整度不超過(guò)±5mm
。其中一個(gè)濾池兩個(gè)格的平整度不超過(guò)±4mm尤為重要。這主要是因?yàn)橐粋�(gè)濾池中
，一般兩個(gè)格要同時(shí)沖洗
，氣墊層同時(shí)形成，其平整度決定了反沖洗的均勻程度
。
濾板的制作要求很高
，最好由專業(yè)廠家生產(chǎn)。由于每塊濾板的平整度誤差不得超過(guò)±2mm
，這要求制作濾板模具和濾板制作的誤差不得超過(guò)±1mm
。生產(chǎn)濾板主要采用水平濾板模具和立式濾板模具
，濾板的材料應(yīng)符合有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
，主要材料有鋼筋混凝土、玻璃鋼
、ABS等
。從國(guó)內(nèi)近幾年的生產(chǎn)和使用情況來(lái)看，立式濾板模具工藝生產(chǎn)的鋼筋混凝土濾板平整度好，質(zhì)量相對(duì)更穩(wěn)定可靠
，價(jià)格低
，使用周期長(zhǎng)。每塊濾板的四周均有25mm×50mm的燕尾形折槽
，可填充膠泥
，用于濾板之間及濾板與池壁之間的密封。濾板的尺寸和定位尺寸應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行
，濾板定位后
，每塊濾板需進(jìn)行平整度測(cè)量，并作好相應(yīng)記錄
。當(dāng)濾板平整度超過(guò)誤差范圍時(shí)
，通過(guò)墊片和塞片進(jìn)行調(diào)整，墊片和塞片的材料可采用S304不銹鋼
、ABS
、聚乙烯等。
濾板定位
、平整度調(diào)整完成后
，再進(jìn)行濾板的固定。濾板的固定采用壓板和螺栓
，當(dāng)為中間固定時(shí)
，壓板采用平面尺寸為100mm×50mm、厚8mm的S304不銹鋼鋼板
；當(dāng)為周邊固定時(shí)
，壓板采用100mm×50mm、厚8mm的S304不銹鋼角鋼
。對(duì)于池壁側(cè)濾板固定的角鋼
，其上應(yīng)采用20mm腰子孔，不平時(shí)填塞片
；螺檢采用Φ14S304不銹鋼螺栓
，在1m長(zhǎng)度方向上不少于兩個(gè)。
濾板之間及濾板與池壁之間的密封采用膠泥
，不得有漏氣漏水。為避免膠泥遺落池底
，在封膠泥前應(yīng)墊墊片保護(hù)池底
，墊片材料可采用ABS、聚乙烯等
。膠泥的密封應(yīng)分兩次進(jìn)行，第一次先封厚度60mm，24h后再封第二次
，厚度40mm
，養(yǎng)護(hù)3d以上再安裝濾頭。
濾板上的濾頭一般為49～64個(gè)/m2
，綜合考慮沖洗均勻性及土建尺寸等因素
，建議采用56個(gè)/m2。濾頭應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)柄濾頭
，其上配有氣孔
、水孔，每個(gè)濾頭開孔面積不小于2.5cm2
。濾頭安裝時(shí)要注意標(biāo)高一致
、均勻，密封緊密
，不得損壞
。
完成之后進(jìn)行閉氣或均勻性試驗(yàn)，由于閉氣試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜
，土建安全性差，建議采用均勻性試驗(yàn)
。?
均勻性試驗(yàn)完成之后可裝填礫石(承托層)和石英砂(濾料)
。礫石(承托層)的厚度一般為100mm，粒徑為3～5mm
；石英砂(濾料)的厚度一般為1000～1400mm
，均質(zhì)濾料粒徑為0.9～0.95mm±0.03mm，不均勻系數(shù)1.3～1.4
，其他可參照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
。?
7拉毛與噴漿
濾池內(nèi)濾板以上排水渠堰口以下需要拉毛或噴漿，其目的是為了改善池反沖洗的周邊條件
，反沖均勻
，減少短路、跑砂
。
拉毛土建施工相對(duì)困難
，需人工操作，施工質(zhì)量隨機(jī)性較大
；噴漿施工可由人工操作機(jī)械設(shè)備進(jìn)行
，施工效率高，質(zhì)量容易保證
。噴漿厚度一般為6～8mm
，表面粗糙度好
，相對(duì)均勻，更適用于氣水反沖濾池要求
。
8閥門動(dòng)力管線
濾站中工藝部分的動(dòng)力線主要為設(shè)備和閥門服務(wù)
，一般設(shè)備動(dòng)力線都預(yù)埋在地下或走在橋架中，走向復(fù)雜
。當(dāng)采用電動(dòng)閥時(shí)
，管廊中可沿橋架走，濾池上的閥門動(dòng)力線在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮好預(yù)埋管或管槽
，盡量走暗線
；當(dāng)采用氣動(dòng)閥門時(shí)，閥門動(dòng)力需由管道輸送
，管廊中可沿橋架標(biāo)高的墻壁走
，濾池上最好走管槽和預(yù)埋管，管道的管材最好采用紫銅管
，卡箍連接或焊接
。
采用氣動(dòng)閥門時(shí)，還應(yīng)注意氣動(dòng)頭的形式
。當(dāng)氣動(dòng)頭為“氣保型”時(shí)
，必須設(shè)置閥前過(guò)濾器
；當(dāng)氣動(dòng)頭為“氣散型”時(shí)
，可不設(shè)置閥前過(guò)濾器，但以設(shè)置為好
。
9鼓風(fēng)機(jī)和水泵
在氣水反沖濾池的設(shè)計(jì)中
，鼓風(fēng)機(jī)和水泵臺(tái)數(shù)的選擇一般為兩臺(tái)(一用一備)；近幾年多選擇為三臺(tái)(兩用一備)
，這有助于氣墊層形成過(guò)程穩(wěn)定和減少初期反沖洗時(shí)對(duì)濾料層的沖擊
。
由于鼓風(fēng)機(jī)的壓力一般為39～49kPa，無(wú)論采用羅茨風(fēng)機(jī)還是離心風(fēng)機(jī)
，都不強(qiáng)調(diào)空車啟動(dòng)
，但這與所選擇的產(chǎn)品有關(guān)。鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)一般有止回閥
，但有時(shí)效果不理想
，應(yīng)考慮加設(shè)電動(dòng)或氣動(dòng)閥連動(dòng)，也可加設(shè)可靠的微阻止回閥
。同時(shí)，特別要注意管廊中空氣管的高度
，避免反沖洗時(shí)倒水
。另外
，鼓風(fēng)機(jī)必需設(shè)置減震墊、隔音罩
、進(jìn)出氣過(guò)濾器等設(shè)施
。

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