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试谈F型滤池在我国平煤神马集团公司供水总厂四分厂工程中的应用
摘 要：文章通过对中国平煤神马集团公司供水总厂四分厂工程项目及水处理工艺设计介绍，总结了F型滤池工艺在水处理工程中的设计经验，通过对F滤池与传统滤池工艺上优缺点的比较，阐述了F滤池在水处理工艺技术的先进性，以利于今后在水处理工程中的推广应用。
关键词：水处理工艺;F滤池;推广应用
为满足中国平煤神马集团公司(以下简称集团公司)矿区中部“十二五”规划的生产、生活发展用水需要，中国平煤神马集团公司建设了集团公司供水总厂四分厂(以下简称四分厂)，在该项目工程建设中，滤池工艺选择是项目实施的关键。
过去，集团公司供水总厂主力水厂一、二分厂采用的是虹吸滤池传统工艺，在水厂运转中，虹吸滤池工艺缺点明显：(1)反冲洗耗水量占产水量的3.8%，耗水量大;(2)反冲洗不均匀、反洗效果差;(3)由于排气阀质量理由，出现不能及时反冲洗，造成出水水质不稳定。
当前F型滤池开始大量应用到国内各水厂，有取代传统滤池成为流行过滤工艺的趋势。在该工程中，首次使用F型滤池工艺，解决了传统滤池效率低、水质不稳定，影响饮用和生产安全的主要理由，通过四分厂实际运转证明，取得了良好效果。
1 工程项目简介
四分厂规划水处理能力规模8.0万吨/天，一期建设5.0万吨/天，二期建设3.0万吨/天。取水水源为两种水源，一是以集团公司五矿井下排放的矿尾生产废水做水源的处理工艺系统，处理规模2.5万吨/天，净化后供集团公司五矿、六矿、坑口电厂等单位生产用水;二是以白龟山水库水做水源的处理工艺系统，处理规模2.5万吨/天，净化后供集团公司五矿、六矿、坑口电厂、十一矿、香山公司和建材厂等单位生活用水。二期待集团公司坑口电厂三期开工建设时，四分厂随之扩建3万吨/天的净水工程，满足坑口电厂三期生产、生活用水。水厂占地约25000m2(37.5亩)，总投资：9500万元。
本工程2008年立项，历经可行性研究、初步设计及施工图设计三个阶段，2010年3月开始一期工程建设，2011年8月开始试运转调试，2012年2月通过国家有关部门组织的验收。工程为2010年集团公司重点建设项目，国家补贴工程。
2 水处理工艺
水处理工艺流程的选用及主要构筑物的组成，是根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，经过调查研究或参照相似条件下已有水厂的运转经验，结合当地操作管理条件，通过技术经济比较综合研究确定。
本水厂设计采用混凝、澄清、过滤、消毒的处理工艺。
水处理工艺流程如下图所示：
工艺流程图
3 F型滤池工艺
3.1 F滤池简介
F滤池也称翻板滤池，是瑞士苏尔寿(Sulzer)公司采用的一种滤池布置形式。
目前不同规模水厂目前状况不同，规模相同的现有水厂滤池形式也是多种多样，理由也是千差万别，没有一种定型工艺直接使用。苏尔寿公司经过长期对滤池技术研究与推广应用，使F滤池不断地改善完善，技术已经日渐成熟。
3.2 F滤池的工作原理
与其它类型气水反冲滤池相似：原水(一般指上一级净水构筑物的出水) 通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池，水以重力渗透穿过滤料层，并以恒水头过滤后汇入集水室。滤池反冲洗时，先关进水阀门，然后按气冲、气水冲、水冲3 个阶段开关相应的阀门。
3.3 F型滤池工艺
F滤池采用正向过滤，分成两组，每组4格，每格净尺寸6.8m×4.5m。每组出水渠宽度为1m，管廊宽度为2.5m。整体尺寸：LxBxH=19.1m×13.5m×6.0m。滤速8.5m/h，气冲强度17L/m2.s，水冲强度14L/m2.s，双层滤料，下层为700mm厚、粒径0.6-1.2mm的石英砂，上层为700mm厚、粒径1.5-2.0mm的高效生物陶粒。
反洗排水进入回收池，池内污泥进入污泥浓缩池，上清液进入予沉调节池进行循环处理。
与滤池配套的反冲洗水泵：300S12，Q=790m3/h，H=12m，N=37Kw，3台， 二用一备。空气压缩机： LGFD-2.4/8-X，2台; 一用一备。反冲洗水泵、空气压缩机设备安装在二级泵房联合建筑内。
F滤池工艺如下图所示：
F滤池平面图
1-1 剖面图
2-2 剖面图
4 F滤池与传统滤池优、缺点分析
4.1 虹吸滤池
优点：(1)进水、出水采用虹吸管，取代了进、出水大型阀门; (2)虹吸滤池运转由水力自动制约，运转、管理较方便;(3)虹吸滤池不需要反冲洗设备，设备费用、运转电耗省。
缺点：(1)池深大， 土建费用高;(2)反冲洗耗水量大(占产水量的3.8 %);(3)因冲洗水头受池深的限制，有时冲洗效果不理想。
4.2 V型滤池
优点：(1)采用气水反冲洗加表面扫洗，反冲洗效果好;(2)采用V 型槽进水，布水均匀;(3)运转自动化程度高，管理方便;(4)采用均质滤料，滤料含污能力较强。
缺点：(1)设备费用、运转电耗较其他型滤池高;(2)池体结构复杂，滤料较贵;(3)反冲洗水量较大(占产水量的2.6%)。
4.3 F型滤池
优点：(1)采用双层滤料，滤料含污能力强;(2)采用气水反冲洗，反冲洗效果好，耗水量小(按反冲洗周期24h计，反冲洗水量占产水量的1.56 %);(3)土建结构简单，投资较省，施工方便;(4)反冲洗均匀，不会出现滤料流失现象;(5)运转自动化程度高，便于管理。
缺点：(1)设备较多，一次投资较大;(2)运转电耗较虹吸滤池高。
5 效果分析
根据四分厂运转数据分析，当进入滤池的浊度<5NTU时，F滤池的出水水质可达0.5NUT(95%)、1NTU(100%)，满足国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)强制性标准中关于浊度≤1NTU，特殊情况下浊度≤3NTU的标准要求。
6 结束语
近年来F型滤池开始大量应用到国内各水厂，有取代传统滤池成为流行过滤工艺的趋势。
F型滤池首次在集团公司应用且取得成功，使目前水处理工艺“效率低、水质不稳定，影响饮用和生产安全”等系列理由得到解决，为集团公司水厂的建设及运转提供了技术保障，在随后的集团公司供水总厂一分厂、二分厂技术改造工程中得到广泛应用。
参考文献
[1]彭伟.翻板阀滤池工艺设计[J].海峡科学，2007年第10期.
[2]赵于鹏.翻板阀滤池与V型滤池比较[J].民营科技，2010年第5期.
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