專利名稱：一種濾池改良型小阻力配水配氣系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及城鎮供水技術領域，特別適用于現有城鎮供水設施提質改造的濾池改良型小阻力配水配氣系統。
背景技術：
在現代凈水工藝中，不管出現何種新型凈化設備，快速過濾仍然是一道極為重要的、不可缺少的凈化工序。濾池是水廠常規處理凈水構筑物的最后一道工序，濾池運行的好壞直接影響到水廠的出水水量和水質。隨著生活飲用水水質標準的不斷提高，濾后水濁度要求逐漸嚴格，1985年頒布的《生活飲用水衛生標準》GB5749-85，對飲用水濁度要求(3NTU，而新國標將濁度限制定為彡INTU0
目前，國內水廠普遍采用普通快濾池、虹吸濾池、雙閥濾池、重力無閥濾池、移動罩濾池等傳統濾池，其工藝老化嚴重，新技術應用不普及。以過濾工藝為例，43. 2%的水廠采用的是普通快濾池，分別有12. 1%的水廠仍采用重力無閥濾池和虹吸濾池，還有5. 4%的水廠沒有設濾池，只有不到30%的水廠采用了較為先進的V型濾池。在現場調研中發現，有些中、小城市的水廠，濾池出水的濁度甚至比進水還高，完全失去了過濾功能，有些還帶來了新的污染，出現這種情況，分析其原因，主要是傳統濾池原有的配水系統設計不合理。配水系統的第一個作用是，在整個濾池面積上均勻收集過濾水。通過過濾層過濾的水經過承托層，再由配水系統均勻地收集起來，然后送出濾池外或供給其他格濾池反沖洗用。配水系統的第二個作用是，在整個濾池面積上均勻分配反沖洗水。這是配水系統的最重要的功能。它能否均勻分配反沖洗水，直接影響到濾池的正常工作。當不能均勻布水時，對濾層產生兩個不良效果一個是反沖洗水強度小的地方就可能是濾料長期沖洗不干凈，逐步泥量積累，形成泥球，甚至局部板結，影響過濾水質，這種情況往往是惡性循環，造成濾池不能正常運轉；另一個是在反沖洗強度過大的地方，反沖洗強度太大，引起承托層位移，濾料混入承托層中，這種惡性循環的結果，破壞了承托層的結構，甚至使濾料漏入濾后水中。配水系統又稱集水系統、排水系統或配水裝置。配水系統有多種形式，一般根據通過沖洗水時的阻力或水頭損失大小，分成大阻力和小阻力兩大類。在上述傳統濾池中，有采用大阻力配水系統的，例如帶有干管和穿孔支管的“百腳管”系統，“百腳管”是由主管和支管組成，成非字狀，支管下方開有圓形孔眼，沖洗水從孔眼噴出，經過卵石承托層多次分散后，由下向上進入濾層；也有采用小阻力配水系統的，如豆石濾板、鋼格柵、雙層孔板、三角槽孔板、孔板網等，豆石濾板等大多由豆石和水泥澆制而成，分布的孔眼做成圓孔或者條縫，板上再鋪廣2層3(Γ40目的尼龍網。上述大阻力或小阻力配水系統其材料、工藝、技術落后陳舊，滿足不了濾池底部配水系統對配水室內壓力、濾料層阻力、濾板上孔口尺寸等精確度的要求。主要表現為這些傳統的大阻力或小阻力配水系統一般用鑄鐵管或鋼管，其孔眼容易生銹、堵塞；有些由木模制作或燒結而成，存在著制作精度差、配置冗余、開孔分布不合理、板與板、磚與磚之間接縫不好、整體結構脆弱等先天缺陷。極易出現破損、斷裂、堵塞或銹蝕現象。以至長期以來，傳統濾池底部配水系統在運行中不盡人意，普遍存在著在整個濾池面積上不能均勻收集過濾水和不能均勻分配反沖洗水；濾料積泥嚴重、過濾周期縮短、過濾效果差；反沖洗不均勻、濾料沖洗不干凈、濾料流失多；濾板孔眼堵塞；有些配水裝置甚至局部坍塌等現象，水質達不到國家標準，水量達不到設計值。根據中國的國情，在短時間內淘汰這些傳統濾池用先進濾池替代的可能性不大，因此，應用新材料、新工藝、新技術對現有傳統濾池進行改造就日顯重要。
發明內容
本發明旨在克服現有技術中的不足，提供一種濾池底部改良型小阻力配水配氣系統，適用于現有凈水廠各種傳統濾池的提質改造。本發明要求結構簡單可靠，無盲區，不積泥，不堵塞，不漏砂，施工及管理方便。為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為
一種濾池改良型小阻力配水配氣系統，包括濾頭，還包括由邊梁、區格梁和布置在邊梁和區格梁上的濾板組成的配水室；所述邊梁在濾池底部緊靠池壁兩邊對稱布置，相對于邊梁平行布置有多根區格梁，邊梁和區格梁組成承重梁格網，濾板布置在承重梁格網上，濾板與濾板之間通過密封膠泥封實連接，形成一個整體平面；所述區格梁底部設有水氣通道，頂部設有過氣孔；所述濾板上安裝有多枚濾頭；其中，設置在池壁兩邊的濾板通過L型邊壓板和膨脹螺栓固定；所述區格梁中垂直設置有預埋不銹鋼螺栓，設置在池中間的濾板通過中央壓板和與預埋不銹鋼螺栓相匹配的緊固螺帽固定。所述濾板上方設置有濾料。所述配水室下方設置有集水管。該裝置的工作過程是水在過濾時，待濾水經過設置在濾板上面的濾料，至均布在濾板的濾頭，直接進入配水室成為成品水，最后經集水管進入下一道工序；反沖洗時，壓力水和氣分別由管道輸送至配水室，再經濾頭均勻配水、布氣，對濾料進行反沖洗。過濾和反沖洗方向相反。本發明所述濾池改良型小阻力配水配氣系統的具體布置尺寸根據實際計算得出，優選的一種尺寸配制如下
所述邊梁與區格梁之間的間距以及區格梁與區格梁之間的間距均為IOOOmm ;邊梁寬為60mm，高為500mm ;區格梁寬為120臟，高為500mm ;所述水氣通道之間的間距為IOOOmm ；所述不銹鋼螺栓之間的間距為1000mm。所述水氣通道的尺寸為長X高=500mmX250mm,所述過氣孔的尺寸為長X高=300mmX30mm ;所述濾板的尺寸為980mmX980mm。所述不銹鋼螺栓的規格為M14,長度為750mm,置入池底深度為60mm。所述濾板與濾板之間的縫隙為20mm,濾板上安裝有64枚濾頭，濾頭之間的間距為122mm。下面對本發明做進一步解釋和說明
所述的邊梁和區格梁組成承重梁格網，以支撐和安裝濾板。靠池壁兩邊設置的濾板，一邊擱置在邊梁上，一邊擱置在區格梁上，中間設置的濾板分別擱置在區格梁上。所述的濾板上根據計算需要均布安裝有多枚濾頭。所述的邊梁、區格梁和濾板均用木模現場用鋼筋混凝土澆制而成。
與現有技術相比，本發明的有益效果是
本發明結構簡單可靠，無盲區、不積泥、不堵塞、不漏砂，施工及管理方便等優點。和以往傳統濾池底部采用的大阻力或小阻力配水系統相比濾料含泥量可減少18%，濾料截污能力提高100%，過濾周期可延長60°/Γ70%，可節省反沖洗水量40°/Γ60%。因此，可用較小的水頭損失和電耗，獲得理想的過濾和反沖洗效果。
圖I是本發明的平面結構 圖2是圖I的A-A剖面 圖3是圖I的B-B剖面 圖4是區格梁的大樣圖。 圖中1_邊梁；2_區格梁；2a_水氣通道；2b_過氣孔；2c_預埋不銹鋼螺栓；2d_緊固螺帽；3-濾板；4-濾頭；5_密封膠泥；6_中央壓板；7- L型邊壓板；8_膨脹螺栓；9-配水室；10-池壁。
具體實施例方式實施例I
如圖I至圖4所示，一種濾池改良型小阻力配水配氣系統，包括濾頭4，還包括由邊梁
I、區格梁2和布置在邊梁I和區格梁2上的濾板3組成的配水室9 ;所述邊梁I在濾池底部緊靠池壁10兩邊對稱布置，相對于邊梁I平行布置有多根區格梁2，邊梁I和區格梁2組成承重梁格網，濾板3布置在承重梁格網上，濾板與濾板之間通過密封膠泥封實連接，形成一個整體平面；所述區格梁底部設有水氣通道2a，頂部設有過氣孔2b ;所述濾板3上安裝有多枚濾頭4 ;其中，設置在池壁兩邊的濾板通過L型邊壓板7和膨脹螺栓8固定；所述區格梁中垂直設置有預埋不銹鋼螺栓2c，設置在池中間的濾板通過中央壓板6和與預埋不銹鋼螺栓2c相匹配的緊固螺帽2d固定。所述濾板3上方設置有濾料。 所述配水室9下方設置有集水管。所述的邊梁I在濾池底部緊靠池壁10兩邊對稱設置，邊梁寬60mm，高為500mm，長
度根據計算確定。所述的第一根區格梁2的中心線離邊梁I的中心線的距離為1000mm，區格梁寬120mm，高為500mm，長度根據計算確定。第二根區格梁2的中心線離第一根區格梁的中心線的距離為1000mm，第三根區格梁以此類推。區格梁底部設有水、氣通道2a，其左、右間距為1000mm，尺寸為長X高=500 X 250mm，相對應的頂部設有過氣孔2b，尺寸為長X高=300 X 30mm。區格梁中垂直設置有預埋不銹鋼螺栓2c，規格為M14，長度為750mm，置入池底深度60mm。不銹鋼螺栓之間的間距為1000mm。所述的邊梁I和區格梁2均用木模現場用鋼筋混凝土澆制。所述的濾板3沿經線和緯線方向分別依次擱置在邊梁I和區格梁2上，濾板尺寸為980 X 980mm,濾板用鋼筋混凝土燒制。濾板與濾板之間的縫隙為20mm,濾板上安裝有64枚濾頭4，濾頭之間的間距為122mm。
所述的濾板3安裝好后找平，每塊濾板安裝水平誤差< 2mm，每池濾板安裝水平誤K 5mm，各池之間濾板安裝誤差< 10mm。緊靠池壁10四周的濾板接縫處用L型邊壓板7和膨脹螺栓8固定，邊壓板的材質為不銹鋼，尺寸為100 X 80 X 100 X 8mm，膨脹螺栓規格為M12 ;沿經線和緯線方向安裝的濾板之間的接縫處用中央壓板6，與預埋不銹鋼螺栓2c用緊固螺帽2d固定。中央壓板材質為不銹鋼,尺寸為100 mmX 100 mmX8mm,濾板之間的縫隙用密封膠泥5封實。該裝置的工作過程是水在過濾時，待濾水經過設置在濾板上面的濾料，至均布在濾板3的濾頭4，直接進入配水室9成為成品水，最后經集水管進入下一道工序；反沖洗時，壓力水和氣分別由管道輸送至配水室9，再經濾頭4均勻配水、布氣，對濾料進行反沖洗。過濾和反沖洗方向相反。
實施例2
以實施例I所述的濾池改良型小阻力配水配氣系統對某大型石化集團公司供排水事業部于1981年建造的虹吸濾池進行改造，其水量水質都有明顯的效果。改造前，該座虹吸濾池設計產水量為2. 4X 104m /d (1000m /h),配水系統采用雙層孔板，在長期運行中不盡人意，過濾能力低下，凈產水量在800m /tr900m /h之間，達不到1000m /h的設計水量，當進水濁度在10NTU左右的情況下，出水濁度NTU在4NTU左右，達不到當時的國標3NTU。經過改造后的虹吸濾池達到以下指標
①產水量在原有800m /tr900m /h之間的基礎上提高了40%左右，即達到IlOOm /h 1300m /h 左右；
②濾后水濁度平均在INTU以下；
③沖洗歷時由原來的7 8min縮短至改造后的3 4min；
④工作周期由原來的20 23h延長至改造后的28 46h；
⑤濾池面積利用率由改造前的60%左右提高至改造后的100%；
⑥反沖洗耗水量由改造前的3 5%減少至改造后的I.5%左右。
權利要求
1.一種濾池改良型小阻力配水配氣系統，包括濾頭(4)，其特征是，還包括由邊梁(I )、區格梁(2)和布置在邊梁(I)和區格梁(2)上的濾板(3)組成的配水室(9);所述邊梁(I)在濾池底部緊靠池壁(10)兩邊對稱布置，相對于邊梁(I)平行布置有多根區格梁(2)，邊梁(I)和區格梁(2)組成承重梁格網，濾板(3)布置在承重梁格網上，濾板與濾板之間通過密封膠泥封實連接，形成一個整體平面；所述區格梁底部設有水氣通道(2a)，頂部設有過氣孔(2b);所述濾板(3)上安裝有多枚濾頭(4);其中，設置在池壁兩邊的濾板通過L型邊壓板(7)和膨脹螺栓(8)固定；所述區格梁中垂直設置有預埋不銹鋼螺栓(2c)，設置在池中間的濾板通過中央壓板(6)和與預埋不銹鋼螺栓(2c)相匹配的緊固螺帽(2d)固定。
2.根據權利要求I所述濾池改良型小阻力配水配氣系統，其特征是，所述濾板(3)上方設置有濾料。
3.根據權利要求I或2所述濾池改良型小阻力配水配氣系統，其特征是，所述配水室(9)下方設置有集水管。
4.根據權利要求I或2所述濾池改良型小阻力配水配氣系統，其特征是，所述邊梁(I)與區格梁(2)之間的間距以及區格梁(2)與區格梁(2)之間的間距均為1000mm;邊梁寬為60mm，高為500mm ;區格梁寬為120臟，高為500mm ;所述水氣通道(2a)之間的間距為IOOOmm ;所述不銹鋼螺栓(2c)之間的間距為1000mm。
5.根據權利要求I或2所述濾池改良型小阻力配水配氣系統，其特征是，所述水氣通道(2a)的尺寸為長X高=500mmX250mm,所述過氣孔(2b)的尺寸為長X高=300mmX30mm ;所述濾板(3)的尺寸為980mmX980mm。
6.根據權利要求I或2所述濾池改良型小阻力配水配氣系統，其特征是，所述不銹鋼螺栓(2c)的規格為M14，長度為750mm，置入池底深度為60mm。
7.根據權利要求I或2所述濾池改良型小阻力配水配氣系統，其特征是，所述濾板與濾板之間的縫隙為20mm，濾板上安裝有64枚濾頭，濾頭之間的間距為122mm。
全文摘要
本發明公開了一種濾池改良型小阻力配水配氣系統，包括濾頭(4)還包括由邊梁(1)、區格梁(2)和濾板(3)組成的配水室(9)；所述邊梁(1)在濾池底部緊靠池壁(10)兩邊對稱布置，相對于邊梁(1)平行布置有多根區格梁(2)，邊梁(1)和區格梁(2)組成承重梁格網，濾板(3)布置在承重梁格網上，濾板與濾板之間通過密封膠泥封實連接，形成一個整體平面；所述區格梁底部設有水氣通道(2a)，頂部設有過氣孔(2b)；所述濾板(3)上安裝有多枚濾頭(4)。本發明結構簡單可靠，無盲區，不積泥，不堵塞，不漏砂，施工及管理方便。
文檔編號B01D24/02GK102805959SQ201210311248
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者唐傳祥, 游建軍, 禹文芝, 杜成瓊, 曾丁松, 劉德華 申請人:中國水電顧問集團中南勘測設計研究院, 湖南郴州國水水處理有限公司