赣州铁路水厂整治滤池的漏砂问题

童祯恭¹，卢普平²
(1.华东交通大学 土木系，江西 南昌 330013；2.南昌铁路局赣州水电段，江西 南昌 330000)

　　摘要：介绍了赣州铁路水厂虹吸滤池的整治情况，通过这次整治，不仅改善了水质，还为今后运行管理积累了现场经验。
　　关键词：滤池；穿孔漏砂；整治施工
　　中图分类号：TU991.24
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2000)12-0045-02

　　赣州铁路水厂于1996年8月建成并投产运行，水厂水源为贡江水，供水能力一期为8000m³/d。水厂采用常规净水处理工艺：原水→网格反应斜管沉淀池→虹吸滤池→清水池。其中虹吸滤池的设计和施工采用北京市市政设计院编制的S773(一)标准图，每组8格，单格面积为2.0 m×3.0m，采用双层孔板小阻力配水系统，单水反冲洗方式，反冲洗水由清水廊道提供。设计反冲洗强度为15L/(s·m²)，冲洗水头为1.2m，双层孔板反冲洗水头损失为0.2～0.3m。
　　滤池运行两年多来，由于滤床施工质量差等原因，两次出现8格滤池的局部水力反冲洗强度过大造成承托层移位，漏砂严重，部分反冲洗不充分的地方出现积泥死区等问题。其后果是不仅使滤池运行周期缩短，产水率降低，更主要的是出厂水浊度长期超标，对环境和居民健康带来不良影响。为改善水质，恢复滤池的正常功能，在1998年对整座滤池进行了清理整治。

　　1 滤池小阻力配水系统及滤床组成的介绍

　　滤池采用双层孔板配水系统，如图1所示。

　　上、下层孔板均由990mm×490mm×50mm的12块钢筋混凝土穿孔板组成，其中上层孔眼D＝5mm，开孔比1.03%；下层D＝25mm，开孔比1.77%；承托层由16～25、8～16、4～8、2～4mm砾石层各厚50mm自下而上铺设而成；滤料是粒径为0.6～1.2mm的石英砂，厚为700mm。

　　2 对滤床穿孔漏砂的原因分析

　　① 第一次滤池穿孔漏砂的原因分析
　　滤池自1996年8月投产运行至1997年6月期间，水质较差，出厂水浊度经常＞5NTU。在对滤池放空检查后发现滤床普遍出现大面积穿孔，漏砂严重，滤床平均厚度比设计值低25cm，部分穿孔严重的地方已能看到砾石层。在进一步检查后发现承托层规格、厚度均不符合设计要求，滤料粒径偏大，质量较差。因此，滤床穿孔的原因是砾石及石英砂装填有误，在运行过程中由于滤层阻力不均匀，致使部分地方反冲洗强度过大，造成承托层移位，导致漏砂。而漏砂淤积在滤池底部配水室内，又造成配水室内压力不均匀，加剧漏砂现象的发生，如此形成恶性循环，最终导致了滤床的严重破坏。为此对8格滤池的滤床进行整治，去除原不合格滤床，换填新购标准滤料及承托层。
　　② 第二次滤池穿孔漏砂的原因分析
　　由于1997年6月换填滤料时未对穿孔板孔眼进行疏通，导致穿孔板孔眼堵塞，滤板配水极不均匀。同时，由于配水室内原来积砂未及时清除，在反冲洗水流的水力作用下，积砂由A端涌向B端(如图2所示)，一段时间后造成B端配水室被砂填死，而A端由于在水流始端而未被填塞，因而造成配水室内压力极不均匀。A端反冲洗水流急、流量大，在水流冲击下A端承托层移位甚至乱层，造成石英砂大量从A端漏到底部配水室 ，如此又加剧了配水室内压力的不均匀性，形成恶性循环。而B端由于反冲洗水流不进去，造成该处长期反冲洗不充分，形成了积泥死区。长时间反冲洗不均匀，就形成了图2所示的滤池穿孔漏砂且滤料表面倾斜的后果。

　　3 整治施工

　　针对影响滤池配水不均匀的各种因素，于1998年11月对滤池进行了清理整治。主要进行了下面几个方面的施工：
　　① 将滤料、砾石承托层和滤板下部配水室内的积砂清理至池外，进行清洗和筛分。
　　② 疏通配水孔板的孔眼。
　　③ 铺设双层孔板，孔板间及孔板与池壁间间隙用525#水泥砂浆勾缝并抹平，各条滤板之间及滤板与池壁之间用正方形100mm×100mm×8 mm不锈钢压板固定。
　　④ 按标准图的滤床填充要求将清理好的砾石及石英砂装填入滤格。
　　在整治施工过程中应注意以下事项：
　　① 双层孔板安装必须水平、平整，误差不能超过2mm。板与板之间及板与池壁之间必须严密勾缝，以免过滤时漏砂及反冲洗水从板缝涌上来。
　　② 孔板的孔眼全部用钢钉疏通，保证孔眼疏通率在99.9%以上。
　　③ 配水空间内积砂必须彻底清空。
　　④ 填充砾石承托层时严格按要求控制厚度，表面用水面找平，确保每一层厚度均匀。石英砂填充厚度比设计高出8mm，表面抹平。
　　⑤ 控制好反冲洗强度。滤池边运行边调整廊道清水堰板高度，使反冲洗强度适当。

　　4 滤池整治后运行情况

　　整治后对滤池进行了一个月的跟踪观察，并记录了有关运行参数。整治前后滤池运行情况比较见表1。由表1可见，出厂水水质达标，运行正常、稳定。

表1 单格滤池整治前后比较 比较项 整治前 整治后 反冲洗强度[L/(s·m²)] 15 15 反冲洗时间(min) 9 5～6 反冲洗水量(m³) 50 30 滤层厚度(mm) 450 780 承托层 乱层 200 mm 反冲洗效果 不彻底 彻底、充分 出厂水浊度(NTU) ＞5.0 ＜2.5(平均)

　　5 结论

　　赣州铁路水厂虹吸滤池整治至今已有半年多，运行一直较稳定，出厂水浊度保持在3NTU内。1999年4月对滤池放空检查的结果令人满意，8格滤池的滤床平整，无一穿孔，滤床厚度保持在设计高度。事实证明，1998年11月的滤池整治是成功的。通过这次整治，不仅改善水质，同时还验证了小阻力配水系统对配水均匀性敏感的特点，为虹吸滤池的运行管理积累了宝贵的现场经验。

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收稿日期：2000-07-19