摘要：如今，随着我国民众的环保意识不断增强，对水处理的要求也越来越高。但是就我国目前的水处理技术来说，其处理的效率比较低，而且极易产生二次污染，因此，净水厂必须采用更加低能、无污染、高效的水处理技术，从而实现环境保护的目的。论文就净水厂V型滤池的运行控制进行了分析和探讨。

关键词：净水厂;V型滤池;运行;控制

引言：V型滤池属于快滤池中的一种，其进水槽形状呈V字形，也称为均粒滤料滤池（其滤料采用均质滤料），它是于20世纪80年代末我国从法国Degremont公司引进的技术。它是整个水厂处理工艺中最重要的环节，而滤池的控制系统又是保证滤池正常、高效运行的关键。所以滤池控制系统设计的好坏，提高其运行控制，直接关系到整个净水厂的出水水质是否达标，产水成本的高低。

1.V型滤池概述

1.1V型滤池的总体工作原理

V型滤池主要是采用气水的反冲洗技术，并加入双格滤池，在池中设有一个反冲洗的水槽以及两个V型的水槽。利用先进的水、气反冲洗与表面扫洗这种二者合一的技术，就能够有效地延长冲洗的时间，大约能够延长75%，而且也可以提高截污水量，大约为118%，而反冲洗水的量则能够有效地降低40%以上。同时，在V型滤池的气冲洗过程中，因为使用了鼓风机，能够有效地将空气压入滤层，这样一来也就有效地改善了过滤的性能。此外，在进行水、气反冲洗的过程中，因为气泡所产生的遄动作用，有效地提高了截污能力以及污染物剥落的能力。对于V型滤池的实际运行过程来说，其主要分为过滤过程和反冲洗过程两个部分，二者相互交替运行。

1.2V型滤池的优势

（1）V型滤池的过滤效果优于普通快滤池。通过一个月对水厂V型滤池和普通快滤池的滤后浊度对比发现，在待滤水浊度不同的条件下，V型滤池的平均浊度去除率达到82.5%，而普通快滤池的平均浊度去除率是70%。这说明了V型滤池在过滤效果上优于普通快滤池。

（2）V型滤池是恒水位等速过滤，工作状态均衡，运行稳定，运行周期较普通快滤池长。为满足水质要求，通过实际的试验及浊度变化，水厂确定了普通快滤池过滤周期为24h，而V型滤池的过滤周期为48h的方案。

（3）V型滤池的反冲洗效果好。V型滤池采用先进的气水联合冲洗方式，可以更彻底的清洁滤料，并且反冲洗过程中持续的进行表面扫洗，更快捷的把杂志排出。

（4）V型滤池运行自动化程度较高，管理方便。跟传统的普通快滤池相比，V型滤池自动化程度高，除了特定的操作外，无需人工手动操作，这很大程度上降低了因人工不当操作所带来的事故风险，而且节约了劳动时间和劳动量。

（5）V型滤池的工艺设计实现了节水、节电和减排，为水厂有效的降低了运行成本。

2.V型滤池运行控制的描述

2.1控制原理

冲洗的过程以及气水反冲洗滤池过滤的过程均属于自动化控制的过程，恒水位时进行等速过滤，通过对出水阀门进行调节而控制滤池的水位。但对某一格滤池进行冲洗时，进入该格滤池的表面扫洗水量与其过滤的水量大致相同，因此，实际进入其他每一格的过滤水量基本上保持不变。滤池的运行主要包括两个部分，分别为过滤和反冲洗。在进行冲洗时，必须要满足过滤时间大于设定值、水头的损失大于设定值以及由监控计算机和控制柜来控制冲洗这三个条件之一。

2.2过滤设备

支持滤池运行的主要设备包括反冲洗泵、鼓风机、管路中间阀门、滤池中闸板。同时，还需要相关的附属设备，如压缩空气系统，其中主要包括1套气罐、2台15kW的空气压缩机、干燥过滤系统以及与其相对应的管路系统。在滤池冲洗过程中，所使用的自动控制阀门全部为气动阀门。

3.滤池结构性能影响

3.1V型滤池滤后浊度波幅变大

通过单池出水浊度测试对比，查找浊度波动因素;对V型滤池单池浊度的取样测量：

通过连续两天对单组滤池手动减小滤后出水阀开度设置10%进行观察。仅当3#池滤后出水阀开度减小至10%时，35分钟后滤后在线浊度仪显示下降0.06～0.10NTU，其余各池出水阀开度减小至10%时均无明显变化。

以此判断3#池过滤性能对滤后浊度有负面影响;

3.2排查滤料因素

某V型滤池滤料厚度设计值为1.2m：其中均质石英砂滤料厚度1.15m，垫层砾石厚度0.05m;从现场6组滤池分别进行8点进行测量，均质石英滤砂厚度统计结果得出：3#滤池滤砂厚度减少达0.27m，超过滤砂缺失上限10%的设计标准，与3#池滤后出水井内出现积砂现象相符。其余各池滤砂厚度均在设计指标范围内，对滤后水质无明显影响。

3.3核算气水冲洗强度

鼓风机房设有三台GM50L罗茨鼓风机，单台风量Q=2500M3/h;反冲洗泵房安装三台ETAR200-250M1离心水泵，单台流量Q=680M3/h，均为两用一备;单池滤水面积91m2;反冲洗主要流程依次为气洗、气水洗、水洗。设计气洗强度值为15（L/S.M2），水洗强度值为4（L/S.M2）。

据反冲洗配水系统分析，通过对滤池反冲洗配水均匀性进行观察，各池气洗、气水洗过程布气效果较为均匀。仅3#滤池水洗过程2分钟后，距反冲进水管出口约2米处提前出现局部清澈现象，周围水面则为持续浑浊状态;其余5组滤池液面反冲洗气水分布状况均无异常。

同时6组滤池滤砂表面均存在少量砾石，考虑底部砾石垫层已被破坏，滤池因常年运行长柄滤头出现老化破损或松动，造成局部反冲强度超标，导致3#池滤砂明显流失，影响单池滤水性能。

4.自控系统调节设置

4.1关停运行异常滤池

本厂V型滤池设计处理能力10*104m3/d（负荷7.8m3/m2h），峰值过滤能力4000m3/h;实际运行中最高滤水量1400m3/h;3#池因滤砂减少、过滤性能明显下降，在保障水质的情况下采取停用待修复。在保持5组池运行的情况下，经测算运行负荷为（2.6～3.3）m3/m2h，不到设计过滤负荷的43%。对滤池正常运行不会造成影响。

4.2调整滤池反冲洗间隔

水库夏季源水浊度仅为0.6～1.5NTU，藻类指标在百万级，水质优良;沉后浊度在1.1～1.4NTU之间，水温22～25℃，滤池过滤负荷较小，允许适当延长反冲洗间隔。结合滤池运行负荷及滤池阻塞值参数，将反冲洗间隔由设计值48小时调试为60小时。

4.3优化滤池反冲洗参数

据常规水处理系统滤池反冲洗控制模式的优化分析，滤池反冲洗过程5～6分钟后，池内浊度降至10NTU以下时池面浊度趋向平稳，残留在滤池内的矾花颗粒较大，可较好的附着在滤料缝隙中，可为捕捉待滤水的细小矾花作为介质;因V型滤池普遍存在滤砂厚度减少，造成气水洗强度超过设计标准;调低反冲洗强度及时间，可明显衰减反冲洗后细小的矾花在冲洗后滤砂缝隙中的穿透性能，降低初滤水不稳定造成的影响。

在保障滤后水浊度的条件下逐步进行调试，递减反冲气水洗时间;最终将气洗时间由设计值60S+120S降低为40S+90S;气水洗及水洗时间由设计值360S+360S降低为200S+280S。

同时在反冲洗结束后，设定滤后出水阀延迟打开100S，让反冲后残留在滤池中的矾花缓慢沉降、有效附着在滤料缝隙中，为捕捉待滤水中细小矾花做准备，降低反冲洗滤后浊度值和初滤水波峰。

5.管理与措施

5.1建立V型滤池运行方案

根据V型滤池的特点，建立V型滤池合理的运行方案，可以在保证水质的前提下，尽可能的吧滤池运行成本降到最低。比如合理设置反冲洗周期和参数有效的降低水耗和电耗。

5.2制定V型滤池的操作方法和维修手册

合理的操作方法和维修方案，不仅把出现问题的概率降到最低，而且在出现问题时，将问题的范围缩小到较少的范围，提高解决问题的进度和效率。

5.3确定维护保养方案

V型滤池的维护保养可以分为日常巡检以及定期维护保养。日常巡检具体有随时监测滤后浊度，查看设备的运行和滤池的运行状态等。定期的维护保养以对气动设备的定期保养和电气设备的定期维护为主。通过这些可以及时的发现问题，有效的避免事故的发生，确保滤池的稳定运行。

结语：

总而言之，如今由于人们的环保意识不断增强，对净水处理的要求也越来越高，而V型滤池则能够有效地通过反冲洗控制程序来确保自动控制系统运行的稳定性，真正地实现了自动化控制，不仅能够有效地提高净水生产的效率，同时，也能够降低工作人员的劳动量，有效地提高净水厂的经济效益。

参考文献

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[2]邓倩.净水厂滤池过滤故障的应急处置方法浅谈[J].城市建设理论研究（电子版），2018（05）：206-207+95.

周佳奇，男，汉族，中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司，1992-09-28，河北秦皇岛市人，硕士研究生学历，助理工程师，2018年6月毕业于河北建筑工程学院建筑与土木工程专业。