F型濾池在中國平煤神馬集團(tuán)公司供水總廠四分廠工程中的應(yīng)用

張夏紅 桑宏威

摘 要：文章通過對中國平煤神馬集團(tuán)公司供水總廠四分廠工程項目及水處理工藝設(shè)計介紹，總結(jié)了F型濾池工藝在水處理工程中的設(shè)計經(jīng)驗，通過對F濾池與傳統(tǒng)濾池工藝上優(yōu)缺點的比較，闡述了F濾池在水處理工藝技術(shù)的先進(jìn)性，以利于今后在水處理工程中的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水處理工藝；F濾池；推廣應(yīng)用

為滿足中國平煤神馬集團(tuán)公司（以下簡稱集團(tuán)公司）礦區(qū)中部“十二五”規(guī)劃的生產(chǎn)、生活發(fā)展用水需要，中國平煤神馬集團(tuán)公司建設(shè)了集團(tuán)公司供水總廠四分廠（以下簡稱四分廠），在該項目工程建設(shè)中，濾池工藝選擇是項目實施的關(guān)鍵。

過去，集團(tuán)公司供水總廠主力水廠一、二分廠采用的是虹吸濾池傳統(tǒng)工藝，在水廠運(yùn)行中，虹吸濾池工藝缺點明顯：（1）反沖洗耗水量占產(chǎn)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(zhì)量問題，出現(xiàn)不能及時反沖洗，造成出水水質(zhì)不穩(wěn)定。

當(dāng)前F型濾池開始大量應(yīng)用到國內(nèi)各水廠，有取代傳統(tǒng)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(tǒng)濾池效率低、水質(zhì)不穩(wěn)定，影響飲用和生產(chǎn)安全的主要問題，通過四分廠實際運(yùn)行證明，取得了良好效果。

1 工程項目簡介

四分廠規(guī)劃水處理能力規(guī)模8.0萬噸/天，一期建設(shè)5.0萬噸/天，二期建設(shè)3.0萬噸/天。取水水源為兩種水源，一是以集團(tuán)公司五礦井下排放的礦尾生產(chǎn)廢水做水源的處理工藝系統(tǒng)，處理規(guī)模2.5萬噸/天，凈化后供集團(tuán)公司五礦、六礦、坑口電廠等單位生產(chǎn)用水；二是以白龜山水庫水做水源的處理工藝系統(tǒng)，處理規(guī)模2.5萬噸/天，凈化后供集團(tuán)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(tuán)公司坑口電廠三期開工建設(shè)時，四分廠隨之?dāng)U建3萬噸/天的凈水工程，滿足坑口電廠三期生產(chǎn)、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(jīng)可行性研究、初步設(shè)計及施工圖設(shè)計三個階段，2010年3月開始一期工程建設(shè)，2011年8月開始試運(yùn)行調(diào)試，2012年2月通過國家有關(guān)部門組織的驗收。工程為2010年集團(tuán)公司重點建設(shè)項目，國家補(bǔ)貼工程。

2 水處理工藝

水處理工藝流程的選用及主要構(gòu)筑物的組成，是根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計生產(chǎn)能力、處理后水質(zhì)要求，經(jīng)過調(diào)查研究或參照相似條件下已有水廠的運(yùn)行經(jīng)驗，結(jié)合當(dāng)?shù)夭僮鞴芾項l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜合研究確定。

本水廠設(shè)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(guī)模水廠現(xiàn)狀不同，規(guī)模相同的現(xiàn)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(jīng)過長期對濾池技術(shù)研究與推廣應(yīng)用，使F濾池不斷地改進(jìn)完善，技術(shù)已經(jīng)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(gòu)筑物的出水） 通過進(jìn)水渠經(jīng)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(guān)進(jìn)水閥門，然后按氣沖、氣水沖、水沖3 個階段開關(guān)相應(yīng)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(qiáng)度17L/m2.s，水沖強(qiáng)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(jìn)入回收池，池內(nèi)污泥進(jìn)入污泥濃縮池，上清液進(jìn)入予沉調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)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(jī)： LGFD-2.4/8-X，2臺； 一用一備。反沖洗水泵、空氣壓縮機(jī)設(shè)備安裝在二級泵房聯(lián)合建筑內(nèi)。

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(tǒng)濾池優(yōu)、缺點分析

4.1 虹吸濾池

優(yōu)點：（1）進(jìn)水、出水采用虹吸管，取代了進(jìn)、出水大型閥門； （2）虹吸濾池運(yùn)行由水力自動控制，運(yùn)行、管理較方便；（3）虹吸濾池不需要反沖洗設(shè)備，設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)行電耗省。

缺點：（1）池深大， 土建費(fèi)用高；（2）反沖洗耗水量大（占產(chǎn)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(yōu)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(jìn)水，布水均勻；（3）運(yùn)行自動化程度高，管理方便；（4）采用均質(zhì)濾料，濾料含污能力較強(qiáng)。

缺點：（1）設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)行電耗較其他型濾池高；（2）池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，濾料較貴；（3）反沖洗水量較大（占產(chǎn)水量的2.6%）。

4.3 F型濾池

優(yōu)點：（1）采用雙層濾料，濾料含污能力強(qiáng)；（2）采用氣水反沖洗，反沖洗效果好，耗水量?。ò捶礇_洗周期24h計，反沖洗水量占產(chǎn)水量的1.56 %）；（3）土建結(jié)構(gòu)簡單，投資較省，施工方便；（4）反沖洗均勻，不會出現(xiàn)濾料流失現(xiàn)象；（5）運(yùn)行自動化程度高，便于管理。

缺點：（1）設(shè)備較多，一次投資較大；（2）運(yùn)行電耗較虹吸濾池高。

5 效果分析

根據(jù)四分廠運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，當(dāng)進(jìn)入濾池的濁度<5NTU時，F(xiàn)濾池的出水水質(zhì)可達(dá)0.5NUT（95%）、1NTU（100%），滿足國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于濁度≤1NTU，特殊情況下濁度≤3NTU的標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 結(jié)束語

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

F型濾池首次在集團(tuán)公司應(yīng)用且取得成功，使目前水處理工藝“效率低、水質(zhì)不穩(wěn)定，影響飲用和生產(chǎn)安全”等系列問題得到解決，為集團(tuán)公司水廠的建設(shè)及運(yùn)行提供了技術(shù)保障，在隨后的集團(tuán)公司供水總廠一分廠、二分廠技術(shù)改造工程中得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]彭偉.翻板閥濾池工藝設(shè)計[J].海峽科學(xué)，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(xiàn)主要從事給排水及環(huán)境工程設(shè)計工作。

桑宏威（1966-），男，河南扶溝人，工程師，現(xiàn)主要從事給排水設(shè)計工作。