滤池气水反冲洗强度控制指标的建立与分析

普通快滤池增加气水反冲洗功能探讨近年来，随着社会发展的不断进步，一方面原水水质的变得日益复杂，另一方面人民生活水平日益提高，自来水水质品质引起越来越多人的关注。

新水厂在建設初期可根据水质需求选择适宜工艺、适宜参数，而七十、八十年代建设的老水厂，受已有工艺限制，受地势限制，受周边用水需求限制，进行技术改造时可选择空间较小。

本文主要讨论大阻力配水系统的普通快滤池改造成气水反冲洗滤池的工艺。

标签：普通快滤池;气水反冲洗;大阻力配水;小阻力配水;承托层在常规水处理过程中，滤池形式比较多，其中尤以普通快滤池使用较普遍，具有经验成熟、运行可靠的优点，得到广泛的应用。

但在水质要求日益严格的今天，普通快滤池存在运行周期短、反冲洗效果不佳、滤床含泥量大的缺点。

而滤池技术发展到今天，虽然形式多样、工艺有差别，但有一点已基本达到共识，即采用气水反冲洗，利用空气辅助擦洗以提高滤池洗净度，降低滤床含泥量，从而延长滤池运行周期、提高过滤能力。

普通快滤池与气水反冲洗滤池因配水配气方式不同在土建结构上存在差异，采用简便方式，在滤池结构不进行大改动的情况下，将普通快滤池增加气洗、水洗功能，以较小的投入取得成效是老水厂提升水处理效果的发展方向。

普通快滤池改造气水反冲洗，难度在滤池结构上。

下文简要介绍大阻力配水系统和旅途式小阻力配水系统的特点，以及将二者相结合的改造方式。

一、大阻力配水系统普通快滤池采用的大阻力配水系统，一般滤池底板设配水干管（渠）和配水支管，支管上45度位置开孔，干管（渠）和支管呈“丰”字形，又称“丰”形大阻力配水。

反冲洗时，水通过“丰”形管及上开孔冲洗滤料，实现水冲洗功能。

为防止滤池滤料流入配水管中，配水系统和滤料间设有承托层。

一般考虑承托层厚500mm，滤料层厚度不小于700mm，总厚度（从滤池底板至滤料层顶）1200mm。

用于排除洗池水的洗砂排水槽，槽底距滤料层425mm（以700mm滤料层厚、50%膨胀率计）。

气水反冲洗V型滤池的调试开封市三水厂降氟改水扩建工程规模为10万m3/d,于1996年5月1日开工，1998年8月1日试运行。

水源为黄河水，净水工艺为常规反应、沉淀、过滤、消毒工艺。

滤池采用的是气水反冲洗V型滤池，共12格，单格有效过滤面积66m2，滤料为均质石英砂，有效粒径0.95～1.35mm，K60=1.21，滤层厚度1.2m；承托层为4～8mm粒径的卵石，厚度50mm；滤头为QS-Ⅰ型20×292长柄滤头，每m2滤板安装49个滤头，开孔率为1.225%。

设计滤速7m/h，为恒水位恒速过滤方式，最大滤层水头差2.4m。

原设计的滤池反冲洗方式为气水混合反冲洗，其步骤为先单独气洗2min；再气水混合冲洗2min；然后单独水漂洗6min；整个反冲洗过程中均利用滤前水进行表面扫洗，气洗强度14～16L/(s.m2)，水洗强度4～6L/(s.m2)。

经过近3个月的试运行，我们发现冲洗效果不很理想，为获得较好的运行效果，确定合理的运行参数，我们于1998年12月至1999年4月进行了反冲洗强度及反冲洗时间的实际试验和调试工作。

并于1999年7月24日又进行了检查。

1过滤周期的控制滤前水浊度稳定在3～6NTU，滤层成熟期后，过滤时间、出水浊度及滤层水头损失如表1。

表1滤池出水浊度、滤层水头损失变化均质滤料孔隙率高，截污容纳量大，过滤周期长，出水水质稳定。

为确保较好的出水水质，而且为防止周期过长在滤层形成泥球，我们确定以滤层损失为2.0m水头控制过滤周期。

同时，为防止监测滤层水头损失的差压变送器故障，而造成滤池继续过滤发生“泄漏”现象使出水水质劣化，我们确定最大过滤周期为56h。

因此，我们确定开始反冲洗自动化控制工艺条件如下，任何一个条件达到即进行反冲洗：(1)滤层水头损失2.0m(程序可调)。

(2)超过滤池内控制最高水位延时30min(程序可调)。

(3)累计连续运行56h。

2反冲洗强度及反冲洗时间的确定冲洗效果的好坏是影响滤池运行的关键因素。

艺不仅具有良好反冲效果，而且可以节省能耗。
关键词：曝气生物滤池；反冲洗强度；最佳设计参数
中 图 分 类 号 ：X703
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1008－9500（2010）05－0048－02
1 曝气生物滤池工艺的特点
生物滤池是在膜法反应器中常用的生物处理 方法，有淹没式生物滤池（曝气和不曝气）、煤/砂生 物过滤及慢滤池等。 其中曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）是 20 世纪 80 年代发展起来的 新工艺设备［1］。 其工艺原理为：在滤池中装填一定 量粒径较小的粒状滤料， 滤料表面生长着生物膜， 滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生 物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为 生物氧化降解过程；同时，由于污水流经时滤料成 压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的絮 凝作用，能截留污水中的大量悬浮物，利用沿水流 方向形成的食物链分级捕食作用及食物膜内部微 环境和厌氧段的反硝化作用，使废水中有机物得到 降解；运行一定的时间后，因水头损失的增加，需对 滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物 膜 ，即 反 冲 过 程 ［2］。
2.1 反冲洗的目的 曝气生物滤池机理主要是基于生物氧化、截留
吸附与过滤作用于一体，属于生物、物理、化学综合 作用过程。 反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关 键， 其反冲洗的目的是在较短的反冲洗时间内，使 滤料得到清洗，恢复其除污能力，即清除滤料颗粒 间所截留的 SS 及滤料表面脱离的老化生物膜，但 必须保留适量的生物膜，这对于曝气生物滤池反应 器是至关重要的。 曝气生物滤池反冲洗效果对出水 水质、运行周期的影响很大。 若反冲洗不充分，滤池 运行周期会大大缩短;若反冲洗过量，微生物数量 不足，生化处理效能下降，出水水质变差，尽管滤料 的固体容量得以提高， 但由于出水达不到要求，谈 及运行周期毫无意义 。 ［3-4］

快滤池反冲洗方式试验研究摘要：对比气水反冲洗的三种方式进行试验分析，可以看出：方式三（即先单独空气冲洗，再气水同时反冲洗，最后单独水冲洗）的冲洗效果最好，在第15分钟初滤水即降至0.3NTU以下，并且其过滤周期也明显大于另三种方式。

其它三种方式初滤水达到要求的时间是在20～30分钟内，并且在过滤运行中发现水头损失较大，过滤周期较短等问题。

由试验分析，确定冲洗最佳冲洗参数为：气冲洗强度为15 L/s·m2，时间为2min；气水同时冲洗的气冲强度为15 L/s·m2，水冲强度为8L/s·m2，时间为4min，单独水冲洗强度为8 L/s·m2，时间为4min。

关键词：普通快滤池；气水反冲洗；Study on the mode of filter backwashLiu Yanyan1，Fan Shen2(1．Tianjin Public Utility Design&Research Institute，Tianjin 300100，China；2．China TianChen Engineering Corporation,，Tianjin 300400)Abstract：Through comparison of three ways of air-water backwash, we can see: the effect of the third way( firstly is single air backwash, then is air water backwash, finally is water backwash) is the best, which can make the filter water less than 0.3NTU in the initial fifteenth minutes, thus the filtration cycle is longer than the other three methods, as which are in in 20 ~30 minutes to meet the requirements with higher loss of water-head in filtering operation and shorter filtration cycle. By the test analysis, it determines the best flushing parameters: the strength of air flushing is 15 L/s·m2, time is 2min; the strength of air flushing is 15 L/s·m2, water backwash is 8 L/s·m2in air-water backwash, time is 4min; the strength of water flushing is 8 L/s·m2, time is 4min.Key words: ordinary rapid filter; air-water backwash普通快滤池在净水工艺中是一种适应广泛、性能稳定、容易操作管理的过滤构筑物，但是要想使它性能稳定、处理水质好、效率高，关键的一个环节就是反冲洗。

关键词：射流泵，试验研究论文摘要：用射流泵代替空压机或鼓风机进行滤池气水反冲洗、能大大降低设备扣运行费用。

半生产性试验表明，这种工艺效果良好，在技术上可行。

本文阐述了这种新工艺在设备组成、工艺参数、冲洗效果等方面的试验研究成果。

滤池是水处理工程中最常用的设备。

滤层冲洗得好坏，对滤池的过滤效果以及工作的经济性有重大影响。

气水反冲洗滤池比单独用水反冲洗效果好，但需设置大容量空气压缩机或鼓风机，由于设备费用高、操作复杂，且工作时震动大，噪声强，推广缓慢。

用射流泵进行滤池气水反冲洗，则能大大降低设备和运行费用，简化操作，减小噪声，有利于推广。

该项技术已申请专利。

本文重点介绍半生产性试验研究的成果。

1.半生产性试验装置射流泵抽气进行滤池气水反冲洗的半生产性试验，是在室内小型试验的基础上进行的。

试验滤池设在重庆市打枪坝水厂。

试验滤池有两个，过滤面积都是lm2，为正方形。

一个滤池用长柄滤头作配水配气系统。

如图l(1)。

滤头安装在滤池下部的隔板上;滤头呈棋盘状布置，间距为0.14m。

隔板下配水室高度为0.45m。

隔板上设厚度为0.05m的粗砂(粒径2～4mm)，其上为0.3m厚的石英砂滤层(粒径0.5～1.0mm)和0.4m厚的无烟煤滤层(粒径0.7～1.7mm)。

排水槽，槽顶距砂面0.68m。

排水槽顶设有40目尼龙防砂网，以防气水反冲洗时滤料流失。

滤池总高度为3.5m。

射流泵竖直安装在滤池的反冲洗水管上。

射流泵以水厂出厂水为压力水源。

滤池反冲洗时，压力水经射流泵的喷嘴喷出，将空气吸入，形成气水混合液，送入滤池下部配水室;气水分离后，经长柄滤头均匀分布于滤池平面上，自下而上地对滤层进行气水同时反冲洗;气水反冲洗后，再单独用水反冲洗，以排除滤层中积存的气泡，并使双层滤料分层。

反冲洗后的废水，由上部排水槽收集并排出池外。

另一个试验滤池用穿孔管作配水和配气系统，如图1(2)。

穿孔配水管设于池底部，其上设卵石承托层(粒径：32~16mm，16~8mm，8~4mm，4~2mm。

滤料粒径 ／ｍｍ
Ｏ．９３～１．３５ １～１．２５ ｄｌｏ一９．０ ０．９５ ０．９～１．３ ｄ，ｏ一０．９ ０．９～１．２
０．９０～１．３５ Ｏ．８
Ｏ．９～１．３５ ０．９±０．０３ ｄｌｏ—Ｏ．９５
０．９ ０．９５—，１Ｉ ３５
０．９～１．０ ｄｌｏ一０．９５ ０．９～１．３ ０．９４～１．３５ Ｏ．５～１．２ ｄｌｏ一０．９５ ｄｌｏ一０．９～１．３ ｄｘｏ—Ｏ．９～１．３ ０．６～１．２ Ｏ．９５～１．０ ０．９５～１．３５
８．０ ２．Ｏ～２．５
１５．０
２．０
１５．２ １５．２ １３．９～１６．７
３．３ ３．３ ４．７～６．１
１４．０ １３．Ｏ～１７．０
６．０ ３．０～４．５
１６．Ｏ
３．Ｏ
１５．０ １５．３ １４．０ １５．０ １５．３ １２．５～１５．２
４．２ ４．Ｏ ４．０ ５．０ ４．０ ３．６～４．２
１５．６ １５．３ １２．Ｏ～１３．０
槽内浆料的有效容积为滤层体积，反应器内的压力 等于滤层上部水的静压力，浆料的密度为滤层的混 合密度（滤层中滤料与水的综合密度），槽内浆料的 厚度为滤层的厚度。
铲＝ｐｒｗｇ茄Ｓｑ。篇（Ｈ赫ｍｌ）ｄｌｎｚ《措（４） 气反冲洗时所耗功率方程为：
式中Ｐｚ——气流所耗功率，ｗ； Ｈ。——大气压的水柱高度，ｉｎ； ｚ——滤层截面距滤层底部的距离，Ｉｌｌ； 矗。——排水液面距滤层表面距离，ｍ； ｐｍ——滤层的混合密度，ｋｇ／ｍ３； ｑ。——气反冲洗强度，Ｌ／（ｓ·ＩＴｌ２）。 滤层混合密度计算见式（５）：
由表１和式（８）可计算出：为满足滤层截留的絮
体剥离，反冲洗所提供的等效Ｇ值必须大于３１０ Ｓ～。
２．２气水反冲洗过程中滤池内等效Ｇ值的计算

过滤系统气水反冲洗滤池原理以及应用（海滨）滤池反冲洗原理【摘要】过滤系统作为污水处理厂、净水处理厂整个工艺过程的关键工序，对整个系统处理效果起最终的把关保安作用，其运行工况直接影响水厂产品水的质量。

为提高滤池滤层截污能力的恢复效果，水厂的滤池反洗近年多采用气水联合反冲洗的方式，分为气冲过程、气水同时反洗过程、水洗过程（或省略气水同时反洗过程），同时一般伴随着表面漂洗过程，使滤池滤层内的污物能有效的被剥离和冲洗排出滤池，从而保证后续的正常过滤周期和效果。

关键字：气水反冲洗滤池一、概述过滤系统作为污水处理厂、净水处理厂整个工艺过程的关键工序，对整个系统处理效果起最终的把关保安作用，其运行工况直接影响水厂产品水的质量。

为提高滤池滤层截污能力的恢复效果，水厂的滤池反洗近年多采用气水联合反冲洗的方式，分为气冲过程、气水同时反洗过程、水洗过程（或省略气水同时反洗过程），同时一般伴随着表面漂洗过程，使滤池滤层内的污物能有效的被剥离和冲洗排出滤池，从而保证后续的正常过滤周期和效果。

由于这种高效的再生滤层过滤能力的作用，气水反洗滤池被日益广泛地应用到了水厂改造及需要深度处理的净水和污水处理厂。

由于其布水布气结构和控制系统复杂，依靠传统的操作人员凭经验手动或半自动控制其实际效果很差，很难达到设计要求。

我公司自主开发的水资源远程集中在线监控管理系统（滤池分版），能针对气水反洗滤池的工艺特点，实现智能控制，系统简单易用,达到无人化管理。

二、应用广泛应用于各行业给水、污水回用等较大水量的深度固液分离过程和市政给水厂的净化以及旧水厂的改造。

三、气水反冲洗滤池工艺简介1过滤机理气水反冲洗滤池正常工作时，通常采用等速过滤方式，即恒定水位（水压）过滤。

滤层可采用单层均质滤料，也可采用多层滤料（常采用陶粒、石英砂、沸石等）。

采用尽量均匀的布水方式将待处理水布到滤层表面，在恒定水位的作用下，过滤水通过滤层进入下部集水区。

过滤作用主要基于以下几点：机械截留作用：将水中较大颗粒的悬浮状颗粒截留在滤层的颗粒空隙之间；吸附架桥作用：颗粒滤料吸附有机物和微生物，起到吸附架桥作用，悬浮颗粒及胶体粒子粘结在一起，形成细小絮体，通过接触絮凝作用而被去除。

滤罐反冲洗控制方案探究[摘要]我厂位于大庆长垣南部，属于低渗透油层，对注入水质要求更加严格，我们常用的污水处理流程为沉降加过滤流程，并且水质处理流程的核心部分为过滤罐反冲洗，而滤料再生效果决定了滤罐反冲洗效果，因此，做好反冲洗滤料再生，是水质达标的基本保证。

因此，本文对油田污水处理站滤罐反冲洗控制系统进行研究，能够有效实现对滤罐反冲洗的过程进行变强度自动控制，大大降低工人的劳动强度，减少人为因素的干扰，提高滤罐反冲洗质量，同时能确保设备的安全生产运行。

本文主要对油田污水处理站滤罐反冲洗控控制系统进行研究，结合当前最新的工艺状况、计量自控检测仪表使用、可编程控制器（PLC）控制系统技术，为滤罐自动变强度反冲洗生产过程提供有效的监控方法 [关键词]污水处理站；滤罐；自动变强度反冲洗；PLC 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X （2017）04-0129-010 引言在油田开发过程中，随着累计产油量的不断增加，地层能量逐渐的消耗，地层压力不断降低，为了实现油田长期高产稳产，得到较高的采收率，因此油田水处理的状况尤为重要。

水处理的质量提高了，就可对地下油层起到一定的保证作用，并保持油层压力水平，有利于提高最终的采收率[1] 综上所述，污水处理站是油田生产过程中一个十分重要的生产环节，它是将中转站、转油放水站及联合站处理后的含水污水经过沉降、过滤后，输送到注水站。

我们常用的污水处理流程为沉降加过滤流程，并且水质处理流程的核心部分为过滤罐反冲洗，而滤料再生效果决定了滤罐反冲洗效果，因此，对反冲洗控制方案的研究具有重要意义1 常规滤罐反冲洗工艺及控制方案1.1 常规滤罐反冲洗工艺水处理过程有几种流程，以某联合站为例：一二段来水，进入一次沉降罐后进入二次沉罐，通过二次沉降后进入升压罐，再通过升压泵后进入滤罐进行过滤，滤后的水进入净化水罐然后经外输泵进行外输经过一段时间后，滤罐内的滤料就会受污水内杂质的影响降低过滤效果，因此为了提高滤罐的过滤效果，就要定期对滤罐进行反冲洗。

.................
反冲洗强度和历时测定
日期： 进水流量
测定人： 滤前进水浊度 滤前进水温度 滤池运行时长
运行台数
运行台数
频率 风 机
频率 水 泵
瞬时风量
反冲洗用风量 气洗强度（q 气） q 气=Q 风/S 滤池
水洗浊度 1
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瞬时流量
反冲洗用水量 水洗强度( q 水) q 水=Q 水/S 滤池
水洗浊度 2
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水洗浊度 3 气洗历时
气水混洗历时
水洗浊度 4 水洗历时
初滤历时
注：1.水洗浊度无明显下降，为水洗终点。
滤速的测定
日期：
测定人：
测定步骤
1.将滤池水位控制在正常液位以上约 50～100mm； 2.迅速关闭进水阀，待水位下降至正常时，按下秒表，记录下降一定深度 h 所需
的时间 t; 3.计算滤速：v=h/t 4.重复上述操作三次，取平均值；
操 作 记 录ຫໍສະໝຸດ .................
.................
操 作 记 录 操 作 记 录
滤速
.................

种冲洗方式， 国内的研究者仅仅进行了小型试验研究， 该工艺 的设计参数有待通过模型试验和生产性试验进一步寻求。
滤池的反冲洗水一般由反冲洗水泵提供， 处理规模较小的滤池 反冲洗水也可由冲洗水塔或冲洗水箱提供。
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水反冲洗工艺存在的问题
传统的高速水流反冲洗技术尽管已沿用多年， 但实践证明
! 气水反冲洗技术
［&］ 是真正的反冲洗高效区 。当利用流速较大的反向水流冲洗
对常规给水处理工艺而言， 过滤是一道极为重要的不可或 缺的净化工序。过滤的功效不仅在于进一步降低处理水的浊 度， 而且水中有机物、 细菌乃至病毒等亦可随之被部分去除。 至于残留于滤后水中的细菌、 病毒等， 由于失去了浑浊物的保 护或依附， 在滤后消毒过程中也将容易被灭活， 因此过滤池为
［)］ 可节省反冲洗水量的 !&" # !&. 。对于此 数 ! 8 " # . 次计算，
认为滤层膨胀度为 ",- # .,- 时为最佳膨胀度
［.］
。虹吸滤池
和移动罩滤池某一格的冲洗水均由其他几格滤后水提供， 只要 滤后水有效静水压稍有变动， 就会大大影响反冲洗强度， 达不
［.］ 到预期的反冲洗效果， 使滤池出水水质有所波动 。其他形式
ABA
水反冲洗技术原理
国内外许多学者曾对这一技术的机理作过较为深入地分
." !"# 水反冲洗工艺设计
对水反冲洗滤池而言， 冲洗效果决定于冲洗强度。水反冲 洗强度一般为 !" # !$ %& （’ ・ ， 冲洗历时 $ # ) ’*+。许多学者 (）
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滤池反冲洗技术评析
姜应和
鄢恒珍
刘剑华

第 21卷第 6期重庆建筑大学学报 Vol. 21No. 6 1999年 12月 Journal of Chon in Jianzhu Universit Dec. 1999文章编号 :1006-7329(1999 06-0006-06收稿日期 :1999-10-24作者简介 :袁斌 (1972- , 男 , 四川人 , 讲师 , 硕士 ,主要从事给水工程技术研究。

常规滤料滤池气水反冲洗运行参数的实验研究袁斌熊国锋汪义强吴希罗辉荣(重庆建筑大学城市建设学院 400045摘要通过单因素优选和多因素正交实验 , 优选出了常规滤料滤池在三种气水反冲洗方式下的最佳运行参数 , 并得出三段联合冲洗方式为最佳的初步结论。

关键词常规滤料 ; 气水反冲冼 ; 运行参数中图法分类号 T U 991. 24文献标识码 B滤池的反冲洗是保证滤池正常工作的关键 , 传统的高速水流反冲洗存在耗水量大、滤层冲洗不彻底等弊端 , 而气水反冲洗技术由于空气的加入 , 强化了滤料间的剪切和碰撞摩擦作用 , 有利于防止滤料层结块和产生泥球 , 它与单水反冲洗相比 , 不但冲洗效果好 , 而且可以节约反冲洗用水量 40%~60%, 因而受到青睐。

目前国内虽有一些常规滤料滤池应用了气水反冲洗技术 (见表 1 , 但多是凭经验运行 , 对其冲洗方式和运行参数多未进行过系统的实验研究。

显然 , 通过实验来探讨气水反冲洗的方式和最佳运行参数对于提高滤池冲洗效果 , 节约水耗和能耗是有重要意义的。

当前国内外滤池气水反冲洗普遍采用的冲洗方式主要有三种 :第一种为先气洗 , 后水反冲洗 ; 第二种为先气水同时冲洗 , 后水反冲洗 ; 第三种为先气洗 , 后气水同时冲洗 , 最后水漂洗 , 即所谓的三段式联合冲洗方式。

本文的目的即是通过实验优选出常规滤料滤池上述三种气水反冲洗方式的效果和最佳运行参数。

1实验装置实验装置的工艺流程图 , 如图 1所示 , 它由原水制备系统、过滤系统和反冲洗系统三部分组成。

气水反冲洗滤池整浇滤板质量控制一、总体要求1.1 本控制要点适用于整浇滤板施工。

1.2 整浇滤板施工过程中，应严格按照工程设计及规范要求施工。

施工过程中发现设计文件和施工图中有差错时，应及时提出意见和建议，且应按原设计单位修改变更后的工程设计进行施工。

1.3 整浇滤板所使用的材料，必须符合工程设计和其产品标准的规定，质量证明文件须齐全。

1.4 滤板施工过程中采用的各种计量和检测器具、仪器、仪表和设备，必须符合国家现行有关标准的规定，其精度等级应满足检项目的精度要求。

1.5 滤板施工过程中，应对工程施工质量进行检验和记录。

工程验收时，应以相关记录为依据，进行抽检和验收工作。

1.6 滤板施工及验收的主要依据：1、设计图纸；2、《给排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）；3、《气水冲洗滤池整体浇筑滤板可调式滤头技术规程》（CECS 178:2005）。

二、监理对施工工艺的控制流程滤板施工及监理控制流程如下：滤板池体尺寸复核测量→滤梁找平平整度复核→滤头预埋位置复核→滤板模板制作安装质量监理抽检→滤板钢筋制作质量监理抽检→滤板清理、辅助操作平台搭设情况检查→检查合格→滤板混凝土浇筑监理抽检（严格控制混凝土初凝时间、塌落度、初凝后及时收光抹面、混凝土终凝后的养护）及旁站→养护达到设计及规范时间→模板拆除监理抽检→滤头杆水平度监理抽检→滤头安装质量监理抽检。

三、具体施工控制方法1、池体尺寸及预留预埋复核池体尺寸、凹槽、预留插筋的复核：滤板施工前，复核滤池內净尺寸，检查1池壁内四周预留60mm的凹槽和滤梁顶部以及池壁四周预留露头200mm锚筋插筋是否满足设计要求；凹槽预留质量直接关系到后期气密实验，滤板与池壁结合处渗漏是质量通病，也是滤板浇筑的控制要点。

配气孔复核：池体配气孔为池体施工时预留，施工时往往会对其有所扰动，滤板施工前，必须对其进行复核，同一池的配气孔必须在同一平面上，且孔的两端不得有任何障碍，配气孔是否在同一平面为布气均匀的重要指标。

西安建筑科技大学硕士学位论文西安建筑科技大学硕士学位论文滤池气水反冲洗过程中气泡特征研究专 业：市政工程硕 士 生：刘春杉指导教师：张建锋 副教授摘 要快滤池的运行包括了过滤和反冲洗两个工艺环节，高效的反冲洗是保证滤池稳定运行的关键因素之一，同时也对净水厂节能减排的实际效果影响显著。

本文在系统阐述滤池反冲洗的发展和理论的基础上，基于对气水反冲洗设计和实际运行控制参数的分析，对气水反冲洗过程中滤层逸出气泡的特征进行实验研究，以期探明气水反冲洗过程中气泡特征对滤料流失的影响。

研究中设计并搭建模型滤柱，通过系列对比试验分析了在不同的气冲强度和不同的水冲强度下，滤层表面逸出气泡的速度、直径等特征参数的变化规律。

主要结论包括：（1） 在试验确定的控制参数范围内，气冲强度、水冲强度的增大导致逸出气泡的上升速度及相界面积增大；（2） 在现有净水厂实际运行的控制参数范围内，气冲强度和水冲强度的增加使得在同一高度处气泡上升速度、直径及数量增加；（3） 滤层表面逸出气泡的大小及上升速度对滤料的流失量有一定的影响。

关键词：气水反冲洗；气泡速度；气泡大小Characteristics of the bubble during simultaneousair-water BackwashingSpecialty：Municipal EngineeringCandidate: Liu ChunshanAdvisor：A.Prof.Zhang JianfengABSTRACTFilter mainly included two processes of filtration and backwashing.Efficient backwash is not only the key to ensure treatment’s effect，but also one of the core contents to save energy and reduct consumption by water purification plants. The Research elaborated systematicly about the development and theory of filter backwash. At the same time according to the relevant operating parameters and design-rules, the characteristics of the bubble during simultaneous air-water backwashing was studied by research and actual production process.Design and build a model filter backwashing experiment,do a series of test and analysis by contrast in order toget the effecters from different water and air-scour rates on the characteristics of the bubble, the bubbles, speed and bubbles, size when they get out the surface of the filtering layer. The main conclusions include：（1）In the extent of parameters which the experiment established, increase water and air-scour rates lead to bubbles, speed、bubbles, size and phase contactarea also increased；（2）In the extent of parameters which the water plants are making use of, increase water and air-scour rates lead to bubbles, speed、bubbles, size andbubbles, quantity increased at the same aititude；（3）The speed and size of the bubbles which they get out the surface of the filtering layer have affect on media loss。

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｏ 引言
表 １ 冲 洗 强度 和 膨 胀 度
岚 山水 厂 采 用 常 规 处 理 工 艺 ， 混凝 、 淀 、 滤 和 消 毒 ， 于 即 沉 过 由 序 号 滤 层 中洗 强 度 （ （ － ） Ｓ ｍ ） 膨胀度（ ） ％ 我 厂 水 源地 为 自备 地 上 式 水 库 ， 水 的 浊 度 极 低 ， 纯 依 靠 混凝 和 源 单 １ 石 英 砂 滤 料 ｌ— ５ ２ １ ４ ５ 沉 淀 对 浊度 的 去 除 率 极 低 ， 因此 ， 池 在 我 厂 的 水 处理 工 艺 中 起 着 滤 ２ 双层滤料 ｌ—６ ３ １ ５ ０ ３ 三 层 滤 料 １－７ ６ １ ５ ５ 举 足 轻 重 的 作 用 ， 确 的 对 滤 池 进 行 维 护 和 管 理 尤 为重 要 。 在 对 滤 正 池 的反 冲 洗 操作 ， 高 反 冲 洗 效 果 ， 成 为 重 中 之 重 。 因为 ， 冲 洗 提 又 反 大值 。 我 国 规 范 要 求 的 冲洗 强度 和 膨 胀 度 见 表 １ 。 效 果 越 好 ， 池 才 能 更 好 的 发 挥过 滤 功 能 。 而 ， 样 才 是 正 确 的 反 滤 然 怎 根 据 生 产 实 践 ，国外 学 者 较 多认 为最 佳 膨 胀 度 ２ — ０ ０ ３ ％一 般 较 冲 洗 方 式 呢 ？我 们 的 工作 人 员有 不 同 的 见解 ，反 冲 洗 强 度 越 高 ， “ 反 为 妥 当。 冲 洗 效 果 就 越好 ” 是 其 中 之 一 。 种 观 点 在 实 际 操作 中 的体 现 ， 便 这 一 不 同 的水 厂 ， 池 的 结 构 有 所 不 同 ， 洗 时 因 水 头 损 失 不 同 而 滤 冲 是 在 对 滤 池 进 行 反 冲 洗 时将 Ｄ ８ ０的冲 洗 阀 门迅 速 开 到 最 大 ； Ｎ０ 二 导 致 的 冲 洗 强度 和 滤层 膨 胀 度 的对 应 关 系会 有 不 同 。 是滤 层 的膨 但 是 利 用 水塔 进行 冲洗 的 同 时开 启 水 泵 （ 水 泵 用 来 向反 冲 洗 水塔 供 该 胀 度 应控 制 在 一定 的范 围 内 。对 于 冲 洗单 层 滤 池 ， 将 膨 胀 度 控 制 是 水 ）即 采 用 重 力 冲 洗 的 同 时采 用 水 泵进 行 压 力 ； 洗 。 殊 不 知 ， 种 ， 中 这 在 ４ ％ ， 是 借 鉴 国 外 经 验 将 膨 胀 度 控 制 在 ２ — ０ ， 或 控 制 在 ５ 还 ０３％ 亦 操 作 方 法 对 滤池 结构 的破 坏 是 极 其 严 重 的。 其 他 范 围 ， 要 看 生 产 实践 。 这 １ 冲 洗 的机 理 ２ 一 味提 高 反 冲洗 强度 的危 害 国外 对 以水 进 行 反 冲 洗 的机 理 有三 种 不 同 的见 解 。 ２１滤 料 因 冲 洗 强度 过 大 而 流 失 ， 成 “ 料 ” 在 实 际 生 产 中 ， ． 造 跑 第 一 种 Ｃ ｍ 、ｔｍ 等 为 主 ，认 为 主 要 依 靠 水 产 生 的剪 力 而 不 ａ ｐ Ｓｅ 我 厂 滤 池 “ 料 ” 象 严 重 ， 层 滤 池 的 无烟 煤 流 失 严 重 ， 的池 子 跑 现 双 有 是摩擦碰撞。 已露 出下 层 的 石 英 砂 ： 层 滤 池 在 反 冲 洗 时 能 在排 水槽 中取 到 石 英 单 第 二种 以 Ｆ ｉ 藤 田 等 为 主 ， 为 主 要 靠 滤 料 颗 粒 间 互 相 碰 撞 ａ、 ｒ 认 砂 。所 有 滤 池 的 滤料 表 层 高度 均 比刚 铺 装 完 毕 时 低 。多数 滤 池 的 滤 摩 擦 产 生 的 摩 擦 力 去 除污 泥 。 料厚度减 少了 ２ｃ 严 重 的“ 料” ０ｍ 跑 造成 了滤 料 厚 度 的减 小 ， 肯定 会 第 三 种 以 巽 岩 等 为 主 ， 为 滤 料 上 有 两 种 污 泥 ， 种 是 滤 料 直 认 一 对过滤效果造成影响。 接 吸 附牢 固 的 污 泥称 为 “ 次 污 泥 ”另 一 种 是 积 聚 在 孔 隙 中 的 污 泥 一 ； ２２扰 动 承 托 层 ， 其 移 位 甚 至 坍 塌 滤 池 的承 托 层 采 用 砾 石 ， ＿ 使 为 “ 次污 泥 ” “ 次 污 泥 ” 水 的 剪 力 较 易 去 除 ， “ 次 污 泥 ” 二 。 二 靠 而 一 必 按 粒 径 由大 到 小 顺 序 由下 而 上 依 次 铺 设 ，最 大 的砾 石 铺 在 最 底 层 。 须 靠 碰 撞 或 其他 作 用 才 能较 好 的去 除。 承 托 层 起 着 防 止 滤 料 流 失 和 均 布 反 冲 洗水 的作 用 。由承 托 层 的 结 构 许保玖在《 给水处理理论》 中指 出 ， 反冲洗主 要借 水流产生的剪 可 知 ， 石 间 的 孔 隙 由 下而 上 依 次 减 小 。 反 冲 洗 强 度 过 大 ， 会 扰 砾 若 则 力清 除 滤 料 上 沉 积 的 悬浮 固体 。 动 承 托 层 ， 其 产 生 横 向 或纵 向 的 位 移 ， 同层 的砾 石 水 平 移 动 使 使 即 以上 三 种 反 冲 洗机 理 不管 是 哪 种 机理 在 起 作 用 ， 我们 都 不 难 发 局 部 孔 隙 增 大 或 上 层 较 小 的砾 石 向 下移 动 ，严 重 者 甚 至 在 局 部 坍 现， 反冲 洗效果不是随反冲洗强度 的增大而提 高。反冲洗强度是 以 塌， 严重影响布水的均 匀性 ， 造成 反 中洗时形成射流或 “ 沸腾 ” 现象 。 ｅ ／ 计的反冲洗流速 ，换算成单位面积滤层所通过 的冲洗流量 ， ｍｓ 称 同时 ， 石英砂会在过滤时流 失， 造成 “ 漏料 ” 现象 ， 减少滤层的厚度 。 “ 洗 强度 ” 冲 以 （ ・ 计 。 粒 上 的 污泥 受到 的剪 力是 由流 过 颗 粒 Ｓｍ ） 颗 ２３对 配 水 系统 造 成 破 坏 滤池 多 采 用 大 阻 力 配水 系统 ，所 谓 ． 的 水 的 流 速 决 定 的 ， 个 流 速 指 的 应 是 相 对 速 度 ， 与 颗 粒 问 孔 隙 这 它 大 阻 力配 水 系统 ， 简单 的说 ， 是 控 制 配 水 支 管 的开 孔 比 ， 高 孔 口 就 提 的 大 小 有 关 ， 在 冲 洗 强度 不 变 的 情 况 下 ， 粒 问 的 孔 隙越 小 则 通 即 颗 的 阻 力 ， 大 限 度 地 提 高布 水 的均 匀性 。 味提 高 反 冲 洗 强 度 ， 使 最 一 会 过 该 孔 隙 的流 速 越 大 ， 粒 上 的污 泥 受 到 的 剪 力 也 越 大 。 在 实际 生 颗 配水支管有爆管 的可能。 而且 ， 扰动承托层 会形成 “ 漏料”石英砂和 ， 产 中 ， 着 反 冲 洗 强度 的增 大 ， 随 滤层 的 膨 胀 度 也 随 之增 大 ， 料 颗 粒 滤 较 小 的砾 石会 进 入 配 水 支 管 ， 塞 支 管 ， 堵 降低 布 水 的均 匀 性 ， 局 部 使 间 的 空 隙 当然 增 大 ， 因此 ， 过 该 孔 隙 的 水 的流 速 并 不 是 随 着 冲 洗 流 反冲 洗 强 度 更 大 ， 更严 重 扰 动承 托 层 ， 此 形成 恶 性 循 环 。 如 强度 的增 大 而 线 性 增 大 。 ２４ 由于 反 冲 洗 效 果 不好 ，池 中沉 积 大 量 的 泥 球 反 冲 洗 结 束 ． 其 次 ， 们 再 分析 污 泥 受到 的摩 擦 力 。 冲 强 度 越 大 ， 层 的膨 我 反 滤 后 我 们 挖 开 滤 料 发 现 Ｉ ９ 洗 完 的砾 石 表 面 上 附着 一 层 泥 膜 ， 石 冈冲 砾 胀度越 大。这就意味着滤料颗粒之间 的间隙就越 大， 因此滤料颗粒 问有 泥 球 。 池 的再 生 能 力差 ， 然导 致 过 滤 周 期 缩 短 ， 是 影 响 安 滤 必 一 间碰撞 的机率也就越小。就滤层整体而言 ， 滤料上附着 的污泥 受到 全 生 产 ， 是 提 高 反 冲 洗 用 水量 ， 加 生产 成 本 。 二 增 的摩 擦 力也 就 随 着 反 冲 洗 强度 的增 大 而减 小 。 ３ 结 论 在 实际 生 产 中 ， 们 之 所 以提 出反 冲 洗 强度 的概 念 是 用 来 控 制 我 通 过

气水反冲洗过程中为了控制方便一般都保持各阶段 中气、水冲洗强度不变, 因此通过单水冲洗试验能够
A) 砂粒形状系数; L) 水的动力粘度, kg/ m#s2;
先确定气水冲洗时的洗水强度试验范围。气水冲洗
e ) 滤层膨胀率;
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E0 ) 静止滤层孔隙率。
式中: d ) 最大杂质颗粒直径, m;
计算水冲洗强 度 q( L/ s#m2)
洗强度试验范围的确定 气水同时冲洗时, 气泡聚合、绕流能力比单气冲 Nhomakorabea5. 97
77
11. 0
5. 94
5. 51
70
10. 0
5. 52
5. 07
35
5. 0
4. 99
4. 47
11
1. 5
4. 44
4. 03
2
0. 3
4. 07
3. 73
0
0
4. 21
注: 水温 21 e
关键词 快滤池 反冲洗 冲洗去污率 初滤水头损失
Research on Optimization of Operating Parameters for Rapid Sand Filter with Air- water Backwashing
Wang Yiqiang ( Shen z hen M unicip al Water w orks G roup Co. L td 528000)
冲洗很长时间也很难保证出水浊度低于 10NTU。因 此, 最小水反冲洗强度不宜小于 3. 8L/ s#m2。
表 1 水冲洗强度 ) 滤层膨胀率计算、试验结果对照 2. 1. 2 气水同时冲洗滤层运动状态试验 ) ) ) 气冲

快滤池反冲洗方式试验研究摘要：对比气水反冲洗的三种方式进行试验分析，可以看出：方式三（即先单独空气冲洗，再气水同时反冲洗，最后单独水冲洗）的冲洗效果最好，在第15分钟初滤水即降至0.3ntu以下，并且其过滤周期也明显大于另三种方式。

其它三种方式初滤水达到要求的时间是在20～30分钟内，并且在过滤运行中发现水头损失较大，过滤周期较短等问题。

由试验分析，确定冲洗最佳冲洗参数为：气冲洗强度为15 l/s·m2，时间为2min；气水同时冲洗的气冲强度为15 l/s·m2，水冲强度为8l/s·m2，时间为4min，单独水冲洗强度为8 l/s·m2，时间为4min。

关键词：普通快滤池；气水反冲洗；study on the mode of filter backwashliu yanyan1，fan shen2(1．tianjin public utility design&research institute，tianjin 300100，china；2．china tianchen engineering corporation,，tianjin 300400)abstract：through comparison of three ways of air-water backwash, we can see: the effect of the third way( firstly is single air backwash, then is air water backwash, finally is water backwash) is the best, which can make the filter water less than 0.3ntu in the initial fifteenth minutes, thus the filtration cycle is longer than the other three methods, aswhich are in in 20 ~30 minutes to meet the requirements with higher loss of water-head in filtering operation and shorter filtration cycle. by the test analysis, it determines the best flushing parameters: the strength of air flushing is 15 l/s·m2, time is 2min; the strength of air flushing is 15 l/s·m2, water backwash is 8 l/s·m2in air-water backwash, time is 4min; the strength of water flushing is 8 l/s·m2, time is 4min.key words: ordinary rapid filter; air-water backwash中图分类号：tv149文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）普通快滤池在净水工艺中是一种适应广泛、性能稳定、容易操作管理的过滤构筑物，但是要想使它性能稳定、处理水质好、效率高，关键的一个环节就是反冲洗。

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研究与探索
快滤池气水反冲洗最佳运行参数研究
汪义强 ( 深圳市自来水( 集团) 有限公司, 广东 528000)
摘要 本文就国内目前应用较为普遍的快滤池实施气水冲洗进行了试验, 以冲 洗去污率、排水 浊度、初滤水头损 失、冲 洗 耗水率等多项评价指标进行评价, 得 出普快滤池气水同时冲洗的最佳运行参数: 气冲强度 13. 0~ 15. 0L/ s# m2 、水冲强度 4. 2~ 4. 7L/ s# m2 、气水同时冲 洗历时 4~ 5min。
2. 1 三段式气水联合反冲洗试验
时的最大水冲洗强度根据单独水冲洗最大允许滤层
2. 1. 1 单水反冲洗滤层膨胀率试验 ) ) ) 水冲洗强 膨胀率 10% 来确定, 最小水冲洗强度则应保证水冲
度试验范围的确定
洗流速能够将杂质排出池外。滤层的膨胀大小与滤
气水冲洗对单独水冲洗不仅具有前述优点, 而 且由于气水冲洗过程中气体的掺入, 冲洗 G 值大大 增加, 滤料循环迁移速度加快, 在单独气冲和气水同 时冲洗阶段滤层形成了较好的/ 均质0状态, 因此若 保持该种滤层状态进行过滤能够充分发挥滤层的截 污功能, 为此, 气水反冲洗过程中一般都尽量保证滤 层不发生膨胀或仅发生微膨胀( 膨胀率< 10% ) [ 3] 。
)
)
)
)
)
4. 03
搅动
无
轻微
轻微
有
有
有
有
有
有
膨胀
无
无
轻微
轻微
轻微
轻微
轻微
明显
明显
搅动
轻微
轻微
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