李保国  

珠海水务集团香洲水厂  邮编：519000

摘要：

香洲水厂共有新、旧两个流程，新流程设计制水能力30000 m3/d，滤池是滤板滤头气、水反冲形式。旧流程滤池原设计制水能力20000m3/d，滤池是穿管式大阻力单水反冲洗形式。

由于供水发展的需要，在2004年7月开始对旧流程滤池进行技术改建，主要是将反冲洗方式由单水反冲洗改为气、水反冲洗方式，对滤池的结构形式进行改建，主要改建内容有：拆除池内底层集水管，重新浇注构件，增加滤板滤头，新增配气系统，更换管廊阀门等，保持单池过滤面积不变21.62m2。现滤池改建已完成并投入正常使用。

以下对滤池改建前后的情况进行对比分析。

1. 改建前滤池的运行状况

1.1 概况

旧流程滤池已使用近20年，池体为钢筋混凝土形式，属穿孔管大阻力普通快滤池，滤池池面为方形滤面，单格滤池尺寸为4.65m×4.65m×4m(高)，共6格池，分两行对称排列，每行3格池，中间是配水管及操控室，顶部是高位反冲洗水塔，水塔尺寸为14.1m×6.8m，溢流口高度为2.5m。滤池工艺形式属单水冲普通快滤池，采用石英砂及无烟煤双层滤料，反冲洗水由高位水塔提供。

1.2 原滤池存在的问题：

1.2.1 冲洗不均匀：主要原因有，集水管锈蚀堵塞严重，反冲时造成沙面有的地方膨胀翻腾过大，有的地方没有膨胀翻腾，滤料层及卵石层被冲乱层，跑砂现象严重，2002年在3月与7月间进行测量，测得每格池平均每月跑砂近180kg。

1.2.2 滤池滤料积泥严重

2002年对旧流程滤池滤砂进行多点测定，其含泥量平均为9.49%，积泥严重，滤池最大反冲洗强度为22 l/s.m2 ，反冲强度满足要求，但正常反冲洗近10min仍无法洗净滤砂，造成滤砂长期集泥，滤池截污能力下降，使滤后水浊度上升。滤池滤速控制在10m以下，滤后水浊度为0.9~1.2NTU之间，有时达到2NTU。以下是2002年7月30日测定的数据：

检测时间	原水浊度	待滤水浊度	滤后水浊度
10:00~12:00	15~17NTU	1~2NTU	1~1.2NTU
12:00~15:00	12~15NTU	2~3NTU	1~1.2NTU
15:30~16:30	12~15NTU	3~5NTU	1~1.1NTU
16:30~17:00	13~15NTU	6~10NTU	0.9~1NTU

从以上测得的数据(在投矾量不变的情况下，原水流量逐渐增大，流速由800m3/h增加到1300m3/h)可以看出，滤池对1~3NTU的待滤水的截污能力较差。对高浊度的待滤水具有一定的拦截能力，但高浊度的待滤水又使滤池的水头损失过大过快，使反冲周期由24h降为15h以

内，造成水损增大产量下降，同时滤后水浊度始终不能达标(新指标0.8NTU)。

经以上分析旧流程滤池存在：使用年限久，制水能力变差，产量低，滤后水浊度难达标的问题。这种情况与滤池的反冲洗有着重要的关系，提高滤砂的截污再生能力、延长滤池反冲洗周期是解决问题的关键。为此我们提出对现有旧流程滤池进行改建，改建后的滤池应满

足以下要求：

(1) 制水能力应有一定幅度的提高。

(2) 滤后水浊度达标并有明显降低。

(3) 滤池反冲洗效果应明显改善。

2. 滤池改建方案分析

根据以上分析和要求，旧流程滤池的改建方案归纳为如下几条：

(1)将大阻力穿孔管形式改为小阻力滤板滤头形式。

(2)将单水反冲洗方式改为气、水反冲洗方式。

(3)将管廊内原陈旧电动阀门更换成新式气动阀门。

(4)保留高位水塔作为反冲洗水源。

(5)将原无烟煤、砂滤料改为石英砂均质滤料。

反冲洗工艺由单水反冲洗改为气、水反冲洗，增加的气冲洗气源用原有的鼓风机(两台20m3罗茨鼓风机)供气，原高位水塔供水反洗(由反冲泵抽水上塔)。先按15 l/s.m2的强度进行气冲洗5min，再按12 l/s.m2的强度进行水冲洗5min。

增加气冲洗后，能增强滤料之间的摩擦碰撞，使滤料表面的污物更易破碎、脱落，特别是更加有效地去除带一次电子的污泥，单水反冲洗对一次电子污泥的去除能力有限，而现在源水水质复杂，有机物较多，藻类含量偏高，呈现富营养化的趋势，因而待滤水的胶体含量增加，粘度加大，污物与滤料的结合力增大，因此增加气冲洗工艺也是制水生产发展的需要。

由于滤板滤头气、水反冲洗工艺是目前较流行也是较先进的工艺，旧流程滤池底部配水、配气空间高度为0.85m，符合设计标准要求，为了提高配气的均匀度，每格池底部可采用5根支管均匀分布进气。单格池面积21.62m2，比较小，更适合配水配气的均匀分布，同时又有原新流程的鼓风机气源(容量满足气冲要求)，不用新增太多设备，因此，确定采用滤板滤头气、水反冲洗方式在工艺技术上和经济上都是较合适理想的方式。

由于改建期刚好是供水高峰期，为保证水厂在施工改建期间不停产，整个工程分两段进行，6月中旬到8月上旬，对1#、2#、3#池进行了改造，4#、5#、6#池正常生产。1#、2#、3#池改造完毕投入正常生产后，又对4#、5#、6#池进行了改造。

3. 改建后投入正常使用的情况

改建完成后，滤池在调试阶段中，气冲洗时气波分布非常均匀，滤料膨胀翻腾效果明显。当水冲洗时将水冲总阀全开后，砂面滚动分布很不均匀，滤池砂面靠近进水口及中间部分，滤料膨胀翻腾的过大，其它地方膨胀翻腾的较小，造成严重跑砂，而且排水槽出现严重壅水现象，水面将整个排水槽淹没，后经调整水冲总阀开度，减小冲洗水流速，滤料膨胀翻腾分布渐趋均匀，已看不到跑砂现象，排水基本畅顺。经过近一段时间的运行，滤池反冲洗情况基本稳定，气、水反冲洗分布均匀，滤料层膨胀翻滚摩擦均匀，排水畅顺。

气冲洗强度在15 l/s.m2(按鼓风机铭牌推算)，水冲洗强度在11~15 l/s.m2之间，每格池气冲洗平均5min，水冲洗平均4.5min。

改建前后滤池反冲洗情况对比如下：

项    目	改 建 前	改 建 后
气冲洗强度	——	15 l/s.m2
气冲洗时间	——	5min
水冲洗强度	12 l/s.m2	11~15 l/s.m2
水冲洗时间	7min	4.5min
反冲洗时池面均匀度	分布不均匀	分布均匀

从上表格中可看出，改建后滤池反冲洗用时减小，耗用水量也减小。每天可少用200 m3反冲水，全年可节约8.5万m3反冲水。改建后的滤后水质也有了很大改善，平均都在0.5NTU以下，下表是2004年10月11月间抽查检测的滤后水质浊度情况：

日期 项目	10月26日 14:00 15:00 16:00			10月29日 14:00 15:00 16:00			11月1日 8:00  9:00 10:00
源水浊度(NTU)	18	15.3	15.6	6.63	6.60	6.43	5.87	5.61	5.30
待滤水浊度(NTU)	4.2	3.21	3.15	2.76	2.84	2.78	2.97	3.04	3.20
滤后水浊度(NTU)	0.32	0.23	0.25	0.38	0.35	0.36	0.34	0.37	0.39

从以表中可以看出水质浊度得到了明显的改善，达到了公司指标要求(0.8NTU)，同时由于滤池的截污能力增强，对待滤水的要求降低，就使得耗矾量也明显降低，自10月初滤池投入使用后，矾耗与去年同比，10月下降了38.3%，11月下降了41.8%。同时滤池的滤速也增加了一倍多，改进前滤池正常运行的滤速在10m以下，一般在7m左右，滤后水浊度很难达标，反冲周期在24h以内。改进后滤池正常运行的滤速一般在18m左右，滤后水浊度在0.5NTU以下，反冲周期超过24h。滤池改建效果非常明显，达到了改建的目的要求。

旧流程滤池改建后已投入运行近一年，目前运行状况良好，出厂水质得到了很大的改善，近一年检测的出厂水浊度均在0.3NTU左右。制水量也大幅度的提高，由原来的5万m3/d左右增加到了近8万m3/d。旧流程滤池的反冲洗效果稳定良好。滤池的改造达到了预期的目的。

                    

作者简介：

李保国现任香洲水厂生产办主任，电气工程师，主要从事制水生产和设备的管理工作。    

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