重力式无阀滤池设计及运行中有关问题的探讨

吴瑞喜（上饶市自来水公司，江西 上饶334000）

重力式无阀滤池在中、小型水厂及北方等地区使用较多，它具有的特点就是进出水无需使用阀门，滤池会自动冲洗，造价低，但按照传统设计单池面积较小，因此现在的给水设计工艺选择中很少采用。

1 我厂无阀滤池的基本情况

1.1 情况介绍

我公司为了适应当时的供水需要，先后于74、81、84年三次套用国家给水排水标准图集建设了三座分别是350T/h、600T/h、350T/h重力式无阀滤池，这些滤池运行至1997年都很正常，出水水质也好于其它普通快滤池及移动罩滤池，基本没有维护工作量。但随着城市建设的飞速发展，而水厂规模自1995年—2011年一直没变，使得这些滤池运行从2007年以来先后出现了大量的维修，而且这些维修必须在凌晨1：00-6：00城市用水低峰期完成以确保供水，因此对原设计的缺陷认识颇深。

1.2 主要出现的问题

1）积气太多难以反冲洗或形成假冲即跑水现象，进水部分过滤，大部分直接从虹吸下降管中排出，打开虹吸破坏管阀门，气水向外喷，虹吸上升及下降管中没有形成真空，这时应及时打开虹吸破坏阀门排气，当积气排完关阀自然反冲洗。主要原因是进水量太大，进水挟气无法及时从水封槽中排出。解决的办法：（1）可以在水封槽侧边开一≦15㎜的小孔，当反冲洗结束时，水封槽内的水会慢慢排放干净，保证过滤期间虹吸罩体和管道体系排气畅通。（2）在虹吸破坏阀外加装一只低量程的电子压力表和一只电磁排气阀，当虹吸喉管处出现正压即自动打开电磁排气阀排气，压力为零或负气时自动关阀。其次在安装时没有控制好配水堰顶与虹吸喉管处的标高，高差≦200㎜，应及时调整标高，将虹吸上下管整体向下调整到设计标高。

2）由于使用年限久远又没有及时保养检修，滤板固定螺栓及钢板压条腐蚀糜烂，滤板局部倒塌，过滤短路出水水质不合格，滤池基本不会反冲洗。常规检修办法是重新浇注预埋螺栓，按照原设计进行压网铺砂，为了保证混凝土的保养硬化期，这种方法检修需要10-14天的时间恢复使用，而因为我厂的供水能力有限，无法停用滤池用以检修，那么快速检修的办法是采用焊制钢件顶压滤板，即采用扁铁压板，在扁铁上焊角钢或DN32镀锌管上顶滤池罩顶，从而达到压实滤板保证不被反冲冲翻，检修时最好整体加固以免停水检修，因为滤板固件腐蚀程度比较均匀，否则这片固定好了，其它板块又陆续倒塌。

2 重力式无阀滤池设计的几点改进

2.1 重力式无阀滤池的优点

1）进出水系统没有阀门，造价与现有的V型滤池相比较存在巨大的投入及维护优势，现一座10万吨/日的V型滤池各种进水气动阀门及控制系统动辄投资上千万，而且对管理维修的人员素质及技术要求很高，对于一些经济落后县级水厂来说投资建设及维护难度大。2）能够自动识别冲洗需求，而其它常规普快、虹吸、V池等大都需要采用一些液差仪或经验人为设置冲洗周期，这种办法很难保证设置与实际相符，而重力式无阀滤池就有这种自动识别的功能且无须投入。

2.2 重力式无阀滤池的缺点

1）单体制水量小，规模无法跟上。2）反冲洗时不间断进水，水量浪费增加制水成本。3）在滤前水质不好即高于5度时，滤层截污量大，冲洗水量受限，冲洗不完全，初滤水质差，很难满足现有的≦1NTU的水质标准。4）放空阀设置过小，检修排水时间过长。5）滤料填加困难[1]。

2.3 改进办法

1）采用各单体池合并建设法，可以借鉴虹吸罩滤池的有关平面布置方法，每侧滤池单体间可4-6个设置一个隔墙，这样既能满足冲洗水量要求，又能在冲洗时仍有一定产水量，中间配水渠及配水管可以做成管廊形式，各滤池出水槽的水合并入出水渠。

2）在进水配水管上安装气动阀，并在虹吸下降管外侧管壁上安装液差仪或电子真空表以判断是否冲洗，冲洗时关阀停进水。

3）为了水质满足国标及厂控标准，可以采取以下改进办法：

（1）降低过滤负荷，滤速可以设置为6-8m/h。

（2）由于串联水箱数量翻倍，因此冲洗水箱深度可以减少1米，增加滤室空间，滤层厚度可由原来的70㎝增加至120㎝，同时也增加了滤层表面以上的空间，大大缓解反冲跑砂的可能性。

（3）滤板可采用整体浇注钢筋混凝土板上安装长柄滤头或某些厂家生产整体直滤式滤板的过滤方法[2]。

（4）为了解决冲洗不完全及过滤周期短的问题，同样可以采用气冲方法，在滤板下中间设一配气渠，当反冲洗开始，进水阀关阀时，进气阀打开气冲，时间可根据实际情况灵活设置[3]。

（5）为了更好地保证水质安全，可以在放空管上安装自动排水阀，当过滤工程开始时，放空阀打开，把初滤水排掉。

4）放空管径放大，可不小于DN300。

5）检修入孔可设置于滤室罩体上方，滤料填加从上而下比较方便。

3 结语

城市供水是饮食卫生安全中的一项重要任务，对于重力式无阀滤池的运行维护应因地制宜地进行检修和改造，同时为了减少供水设施的建设投入和降低管理维护费用，在新建滤池时可以对重力式无阀滤池进行改进式设计，充分利用该池的冲洗自动识别能力，既经济又能确保水质要求。

[1]严煦世[M]给水排水工程快速设计手册

[2]周明亮，对传统沉淀与过滤工艺的更新与改进[C]2005 中国城镇水务发展战略国际研讨会论文集

[3][S]全国勘察设计注册公用设备工程师给排水专业教材