童禎恭¹，盧普平²
(1.華東交通大學(xué) 土木系，江西 南昌 330013；2.南昌鐵路局贛州水電段，江西 南昌 330000)

　　摘要：介紹了贛州鐵路水廠虹吸濾池的整治情況，通過這次整治，不僅改善了水質(zhì)，還為今后運(yùn)行管理積累了現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。
　　關(guān)鍵詞：濾池；穿孔漏砂；整治施工
　　中圖分類號：TU991.24
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2000)12-0045-02

　　贛州鐵路水廠于1996年8月建成并投產(chǎn)運(yùn)行，水廠水源為貢江水，供水能力一期為8000m³/d。水廠采用常規(guī)凈水處理工藝：原水→網(wǎng)格反應(yīng)斜管沉淀池→虹吸濾池→清水池。其中虹吸濾池的設(shè)計(jì)和施工采用北京市市政設(shè)計(jì)院編制的S773(一)標(biāo)準(zhǔn)圖，每組8格，單格面積為2.0 m×3.0m，采用雙層孔板小阻力配水系統(tǒng)，單水反沖洗方式，反沖洗水由清水廊道提供。設(shè)計(jì)反沖洗強(qiáng)度為15L/(s·m²)，沖洗水頭為1.2m，雙層孔板反沖洗水頭損失為0.2～0.3m。
　　濾池運(yùn)行兩年多來，由于濾床施工質(zhì)量差等原因，兩次出現(xiàn)8格濾池的局部水力反沖洗強(qiáng)度過大造成承托層移位，漏砂嚴(yán)重，部分反沖洗不充分的地方出現(xiàn)積泥死區(qū)等問題。其后果是不僅使濾池運(yùn)行周期縮短，產(chǎn)水率降低，更主要的是出廠水濁度長期超標(biāo)，對環(huán)境和居民健康帶來不良影響。為改善水質(zhì)，恢復(fù)濾池的正常功能，在1998年對整座濾池進(jìn)行了清理整治。

　　1 濾池小阻力配水系統(tǒng)及濾床組成的介紹

　　濾池采用雙層孔板配水系統(tǒng)，如圖1所示。

　　上、下層孔板均由990mm×490mm×50mm的12塊鋼筋混凝土穿孔板組成，其中上層孔眼D＝5mm，開孔比1.03%；下層D＝25mm，開孔比1.77%；承托層由16～25、8～16、4～8、2～4mm礫石層各厚50mm自下而上鋪設(shè)而成；濾料是粒徑為0.6～1.2mm的石英砂，厚為700mm。

　　2 對濾床穿孔漏砂的原因分析

　　① 第一次濾池穿孔漏砂的原因分析
　　濾池自1996年8月投產(chǎn)運(yùn)行至1997年6月期間，水質(zhì)較差，出廠水濁度經(jīng)常＞5NTU。在對濾池放空檢查后發(fā)現(xiàn)濾床普遍出現(xiàn)大面積穿孔，漏砂嚴(yán)重，濾床平均厚度比設(shè)計(jì)值低25cm，部分穿孔嚴(yán)重的地方已能看到礫石層。在進(jìn)一步檢查后發(fā)現(xiàn)承托層規(guī)格、厚度均不符合設(shè)計(jì)要求，濾料粒徑偏大，質(zhì)量較差。因此，濾床穿孔的原因是礫石及石英砂裝填有誤，在運(yùn)行過程中由于濾層阻力不均勻，致使部分地方反沖洗強(qiáng)度過大，造成承托層移位，導(dǎo)致漏砂。而漏砂淤積在濾池底部配水室內(nèi)，又造成配水室內(nèi)壓力不均勻，加劇漏砂現(xiàn)象的發(fā)生，如此形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致了濾床的嚴(yán)重破壞。為此對8格濾池的濾床進(jìn)行整治，去除原不合格濾床，換填新購標(biāo)準(zhǔn)濾料及承托層。
　?、?第二次濾池穿孔漏砂的原因分析
　　由于1997年6月?lián)Q填濾料時(shí)未對穿孔板孔眼進(jìn)行疏通，導(dǎo)致穿孔板孔眼堵塞，濾板配水極不均勻。同時(shí)，由于配水室內(nèi)原來積砂未及時(shí)清除，在反沖洗水流的水力作用下，積砂由A端涌向B端(如圖2所示)，一段時(shí)間后造成B端配水室被砂填死，而A端由于在水流始端而未被填塞，因而造成配水室內(nèi)壓力極不均勻。A端反沖洗水流急、流量大，在水流沖擊下A端承托層移位甚至亂層，造成石英砂大量從A端漏到底部配水室 ，如此又加劇了配水室內(nèi)壓力的不均勻性，形成惡性循環(huán)。而B端由于反沖洗水流不進(jìn)去，造成該處長期反沖洗不充分，形成了積泥死區(qū)。長時(shí)間反沖洗不均勻，就形成了圖2所示的濾池穿孔漏砂且濾料表面傾斜的后果。

　　3 整治施工

　　針對影響濾池配水不均勻的各種因素，于1998年11月對濾池進(jìn)行了清理整治。主要進(jìn)行了下面幾個(gè)方面的施工：
　?、?將濾料、礫石承托層和濾板下部配水室內(nèi)的積砂清理至池外，進(jìn)行清洗和篩分。
　?、?疏通配水孔板的孔眼。
　　③ 鋪設(shè)雙層孔板，孔板間及孔板與池壁間間隙用525#水泥砂漿勾縫并抹平，各條濾板之間及濾板與池壁之間用正方形100mm×100mm×8 mm不銹鋼壓板固定。
　　④ 按標(biāo)準(zhǔn)圖的濾床填充要求將清理好的礫石及石英砂裝填入濾格。
　　在整治施工過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
　?、?雙層孔板安裝必須水平、平整，誤差不能超過2mm。板與板之間及板與池壁之間必須嚴(yán)密勾縫，以免過濾時(shí)漏砂及反沖洗水從板縫涌上來。
　?、?孔板的孔眼全部用鋼釘疏通，保證孔眼疏通率在99.9%以上。
　　③ 配水空間內(nèi)積砂必須徹底清空。
　?、?填充礫石承托層時(shí)嚴(yán)格按要求控制厚度，表面用水面找平，確保每一層厚度均勻。石英砂填充厚度比設(shè)計(jì)高出8mm，表面抹平。
　　⑤ 控制好反沖洗強(qiáng)度。濾池邊運(yùn)行邊調(diào)整廊道清水堰板高度，使反沖洗強(qiáng)度適當(dāng)。

　　4 濾池整治后運(yùn)行情況

　　整治后對濾池進(jìn)行了一個(gè)月的跟蹤觀察，并記錄了有關(guān)運(yùn)行參數(shù)。整治前后濾池運(yùn)行情況比較見表1。由表1可見，出廠水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，運(yùn)行正常、穩(wěn)定。

表1 單格濾池整治前后比較 比較項(xiàng) 整治前 整治后 反沖洗強(qiáng)度[L/(s·m²)] 15 15 反沖洗時(shí)間(min) 9 5～6 反沖洗水量(m³) 50 30 濾層厚度(mm) 450 780 承托層 亂層 200 mm 反沖洗效果 不徹底 徹底、充分 出廠水濁度(NTU) ＞5.0 ＜2.5(平均)

　　5 結(jié)論

　　贛州鐵路水廠虹吸濾池整治至今已有半年多，運(yùn)行一直較穩(wěn)定，出廠水濁度保持在3NTU內(nèi)。1999年4月對濾池放空檢查的結(jié)果令人滿意，8格濾池的濾床平整，無一穿孔，濾床厚度保持在設(shè)計(jì)高度。事實(shí)證明，1998年11月的濾池整治是成功的。通過這次整治，不僅改善水質(zhì)，同時(shí)還驗(yàn)證了小阻力配水系統(tǒng)對配水均勻性敏感的特點(diǎn)，為虹吸濾池的運(yùn)行管理積累了寶貴的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。

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收稿日期：2000-07-19