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给水系统中V型滤池的过滤机理与工艺设计摘要：对V型滤池的过滤机理、工艺特点以及主要结构尺寸、材料的选用、气水联合反冲洗等技术参数和技术条件等做了较全面的介绍，对V型类滤池设计、施工、运行和管理等流程科进行了较为详细的阐述，从而为在给水厂工艺中更好地选择和利用V型滤池提供参考.关键词:V型滤池；机理；工艺设计；应用MechanismandProcessDesignofV—filterinDrinkingWaterSupplyIndustry Abstract:Inthispaper,theV—filterfilteringmechanism，aswellasmajorstructuralcharacteristics,materialschoosing，wasdiscussedfirstly。
Meanwhile,amorecomprehensivepresentationofwaterandgasjointanti—washi ngandothertechnicalparameters，conditionswereincluded.Also，theV—typefilterdesign,construction,operationAndmanagementprocesseswe redescribeddetailedinordertohelpbetterusethisnewtechnicalfilterinthed rinkingwatersupplyindustry.Keywords：V-filter，mechanism,processdesign，application1。
前言滤池是给水厂净水工艺中的重要环节［1]。
滤池有多种型式，其中以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史悠久。
一直以来，为了增加滤池含污能力，研究工作者对滤池的研究主要有过滤方式和滤池池型两方面，,其次还有从节约滤池的阀门及便利操作向着自动化和连续操作的方向作了许多改进和革新［2］。
V型滤池与滤池的设计方法•V型滤池工作原理V型滤池是法国德格雷蒙(DEGREMONT)公司设计的一种快滤池，V型滤池因两侧(或一侧也可)进水槽设计成V字形而得名，目前在我国普遍应用，适用于大、中型水厂。
V型滤池一般采用较粗、较厚的均匀颗粒的石英砂滤层，V型滤池提升了过滤及反冲洗的自动化控制，另外由于采用了不使滤层膨胀的气、水同时反冲洗兼有待滤水的表面扫洗，明显提升了滤池的反冲洗效果，改善V型滤池过滤能力的再生状况，从而增大滤池的截污能力，降低了滤池的反冲洗频率，具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。
20世纪80年代后期，南京、西安、重庆等地开始引进使用。
20世纪90年代以来，我国新建的大、中型给水差不多都采用厂V型滤池这种滤水工艺。
近几年来，V型滤池作为工艺处理核心单元出现在我国很多钢铁企业总排口的废水处理及回用工程中。
滤池的主要工艺结构由一般由4部分组成：进水系统、过滤系统、反冲洗系统、反冲洗扫洗系统和排水系统。
V型滤池结构示意图见图14-14，V型滤池图见图14-15。
•V型滤池工艺特点V型滤池是一种气水反冲洗快滤池，它的主要特点是：1.采用均质滤料，滤层的纳污能力得到增强；2.在水冲洗过程中引入了气洗和横向表面扫洗，可以速地将杂质排入污水槽中，从而减少冲洗时间，冲洗水量大大减少；3.反冲洗时，滤料处于微膨胀状态，可减少滤池深度；4.采用V型槽进水，布水均匀。
•V型透应范围1.大中水量污水处理；2.城市污水处理厂除氮脱磷深度处理；3.工业废水处理回用工艺；4.进水SS<10-15mg/L。
•V型滤池设计要求1.滤层表面以上水深不应小于1.2m；2.两侧进水槽的槽底配水孔口至中央排水槽边缘的水平距离宜在3.5m以内，最大不得超过5m，表面扫洗配水孔的预埋管纵向轴线应保持水平；3.水槽断面应按非均匀流满足配水均匀性要求计算确定，其斜面与池壁的倾斜度宜采用45°-50°；4.进水系统应设置进水总渠，每格无烟煤滤料滤池进水应设可调整高度的堰板；5.反冲洗空气总管的管底应高于滤池的最高水位；6.长柄滤头配气配水系统的设计，应采取有效措施，控制同格滤池所有滤头、滤帽或滤柄顶表面在同一水平，其误差不得大于±5mm；7.冲洗排水槽顶面宜高出滤料层表面500mm；8.V型滤池的布置可分为单排及双排布置；就单池而言，可分为单格及双格布置。
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v 型滤池1.过滤原理及出水要求过滤是指以细孔性填料层截留水中悬浮杂质, 从而使水获得澄清的工艺过程, 可去除2～5μm 以上的颗粒。
滤池出水浊度小于1NTU, 特殊情况不超过3NTU 。
2. v 型滤池的主要特点 v 型滤池是快滤池的一种形式, 因为其进水槽形状呈V 字形而得名,因为其滤料采用均质滤料, 即均粒径滤料, 所以也叫做均粒滤料滤池, 整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀；在底部采用带长柄滤头底板的排水系统, 不用设砾石承托层。
V 型进水槽和排水 槽分别设于滤池两侧, 池子可沿着长的方向发展, 布水均匀 3. V 型滤池的优缺点优点:采用的是均粒滤料, 含污能力很高；气水反洗、表面冲洗结合, 反冲洗的效果比其它滤池的好；反冲洗布气布水均匀；单个池子的面积很大； 可适用于各种水厂, 特别是大型中型的水厂；缺点:池体的结构复杂, 滤料较贵；增加了反冲洗的供气系统；产水量大时, 比同规模的普通快滤池基建投资造价要高；4.为什么要对滤池进行反冲洗在过滤过程中, 原水中的悬浮物被滤料表面吸附并不断在滤料层中积累, 由于滤层孔隙逐级被污物堵塞, 过滤水头损失不断增加。
当达到某一限度时, 滤料就需要进行清洗, 反冲洗可以使滤池恢复工作性能, 继续工作。
过滤时由于水头损失增加, 水流对吸附在滤料表面的污物的剪切力变大, 其中有些颗粒在水流的冲击下移到下层滤料中去, 最终会使水中悬浮物的含量不断上升, 水质变差, 到一定程度时需要清洗滤料, 反冲洗能恢复滤料层的纳污能力。
污水中含有大量的有机物, 长时间滞留在滤料层中会发生腐败现 象, 定期反冲洗滤料可以避免有机物腐败。
5.滤池的冲洗要求冲洗水在滤池表面均匀分布 滤料达到一定的膨胀度, 当进行气、水联合反冲洗时要求滤料不膨胀有一定的冲洗时间 迅速排除冲洗水 6.气、水反冲洗的优缺点优点:反冲洗效果好, 滤层含泥量减少, 截污能力提高, 过滤周期延长；较好地清除了滤层泥球现象, 延长了过滤周期；气水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗, 冲洗效果好, 冲洗水量大大减少, 减少了反冲洗设备的规模；由于水反冲洗强度降低, 不易产生滤料流失现象；适用于粗粒、匀质滤料滤池, 以保证冲洗效果和充分利用滤床截 污容量。
D型滤池与V型滤池得比较一、过滤方式得比较1。
１、D型滤池得过滤工艺流程)D型滤阀、３为D型滤池反冲洗进风阀、4为D型滤池反冲洗进水阀、5为Ｄ型滤池反冲洗排污阀、６为D型滤池出水阀。
以上6个阀门根据电气控制得要求来决定就是否用电动阀门还就是手动阀门。
1.2、Ｖ型滤池得过滤工艺流程滤方式。
其主要原因时由于两者得滤料不同而导致得。
二、彗星式纤维滤料得净水理论与特点2、1、慧星式纤维滤料滤床在过滤时,比重较大得慧核起到了对纤维丝束得压密作用,同时,由于慧核尺寸较小,对过滤断面空隙率分布得均匀性影响不大,从而提高了滤床得截污能力。
２。
2、反冲洗时,由于慧核与慧尾纤维丝得比重差,慧尾纤维随反冲洗水流而散开并摆动,产生较强得甩力,过滤材料之间得相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到得机械作用力,过滤材料得不规则形状使过滤材料在反冲洗流得作用下产生旋转,强化了反冲洗时过滤材料受到得机械作用力,上述几种力得共同作用结果使附着在纤维表面得固体颗粒很容易脱落,从而提高了过滤材料得洗净度。
用水泵与鼓风机加水加气进行冲洗,同时利用原水进行滤层表面得横向扫洗。
２.3、彗星式纤维滤料构成得过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布,下部过滤材料压实程度高,空隙率相对较小,易于保证过滤精度,整个滤床空隙率由下至上逐渐增大,滤层空隙率得分布特性将有助于实现高速与高精度过滤。
2、4、由于彗星式纤维滤料得表层空隙率大,水头损失较小,水头损失主要集中在滤床得中部,整个滤床都发挥了作用,滤床得利用效率大大提高,从而使整个滤床得纳污量增大。
随着滤速得增高,滤床纳污量降低。
2、5、彗星式纤维滤料可以通过改变纤维类型增强过滤得可调节性,如空隙率,表面性质,滤床弹性等,因而可以用于不同水质原水得处理。
三、纤维滤料与石英砂滤料过滤时得区别传统得石英砂滤料作为滤床进行过滤,这种滤层称为均质滤层,滤料则称为均质滤料,其特点就是在整个滤层内,滤料得级配都就是一样得,因此沿滤层厚度得每一点,滤料颗粒间所形成得空隙大小得分布也就是一样得。
水厂自动化系统方案（V型滤池）V型滤池全称为AQUAZUR V型滤池，是由法国得利满水处理有限公司首创的专利技术。
八十年代以来，我国认识到国外气水反冲洗技术的独特冲洗效果，陆续引进国外先进的气水反冲洗工艺，用于新扩建水厂中。
近年来，设计常规处理水厂工程时，规模在5-10万m3/d及以上的水厂，在工艺流程的构筑物选型中，多设计了V型滤池，以改善制水工艺，提高水厂自动化程度和生产管理水平。
V型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。
V型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.20m），粒径也较粗（0.95—1.35mm）的石英砂均质滤料。
当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。
V型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。
单池面积普遍设计为70—90m2，甚至可达100m2以上。
由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.1NTU。
下面以我公司已完成的以V型滤池为工艺的广东揭东县自来水公司10万吨自动化水厂工程为例，详细介绍一个典型的自动化水厂（以PLC为核心）的自动化监测监控过程及系统。
一、控制模式：根据DCS集散控制系统原理，揭东水厂自控系统采用三级控制模式，即现场设备手动控制，车间（PLC 分控站）自动控制，厂中央控制室集中控制，该控制模式有以下特点：1．集中管理、分散控制。
即可在中控室对水厂的各种设备进行控制和管理，又能在车间通过局部控制器对车间设备进行控制，避免集成式控制系统存在的危险性，即主机一旦发生故障，整个控制系统就会停止运转，当主控器发生故障时，各局部控制器不会受影响而仍执行各自的控制程序。
某个局部控制器故障也不会影响其他局部控制器的运行，使系统可靠性大大提高。
2．可使操作调试人员从就地控制，车间（PLC分控站）控制逐步过渡到中央控制。
调试安装方便，便于操作。
