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摘要:近年来,各地的大型净水厂在设计中普遍采用气水反冲滤池,滤板也采用整体浇筑滤板,滤头采用可调式滤头。本文结合南宁市陈村水厂二期扩建工程施工经验,对气水反冲V型滤池整体现浇滤板与可调式滤头施工进行技术总结。
关键词:气水反冲 V型滤池整体浇筑滤板 可调式滤头
中图分类号: TU991.35 文献标识码: A 文章编号:
概述
过滤是净水处理工艺中确保水质的关键环节。V型滤池具有过滤周期长,滤层含污能力强,出水水质好,反冲效果好,反冲水量少的优点,在制水工艺中得到了广泛应用。V型滤池采用气水反冲兼有横向表面扫洗的反冲洗方式,配水配气的均匀程度是影响反冲洗效果的主要因素,而配水配气系统均匀性的关键取决于滤头、滤帽顶面是否水平一致,采用可调式滤头施工完全可以解决这一问题。
滤板是水厂过滤工艺中的关键装置,是安装滤头的支撑板。在滤池中起到承载滤料层和承受反冲洗配水配气的双重作用,滤池滤板的整体质量直接影响到水厂的滤后水质、水量及水厂的制水效率等长期运行效益。目前在国内关于滤板的施工方法主要有两种:一种传统工艺是将滤头安装在砼预制的分块滤板上;另一种是新工艺采用塑料摸板,整体浇注砼滤板。
下面对两种工艺进行列表比较:
1、整体式滤板施工技术在工程中的具体应用
从上表可以看出,整体浇筑滤板与可调式滤头与传统式滤头及滤板相比有着相当大的优越性,在水处理工艺中,这项技术属于目前最先进的水处理技术之一。南宁市陈村水厂二期扩建工程(10万㎡/d)V型恒速滤池采用了整体浇筑滤板与可调式滤头这项技术。在该项工程中,滤池共8格,每格滤池的有效过滤面积为:10.8×7.2=77.76㎡,采用气水反冲,气水反冲设计强度为:气冲强度 15L/(㎡.s),单独水冲强度6L/(㎡.s),气水联冲时水冲强度为3 L/(㎡.s).
1.1滤梁施工
1.1.1滤梁的支撑作用与设置要求
滤梁是濾板的支撑,滤板的平整与否首要条件是虑梁是否平整。滤梁的制作与安装是滤板施工的第一道工序,是气水反冲滤池施工中的重要环节。滤梁应按平行于配气配水的流向来布置。滤梁的设计间距宜考虑整体式滤板的规格与尺寸要求,滤梁与滤梁平行的池壁上须设置边梁(模板的承台).
1.1.2滤梁施工注意事项
(1)滤梁在浇筑过程中需要分二次进行浇筑,第一次浇筑到φ32平衡孔管中部位,这样有利于校核各平衡孔的高程是否符合设计要求,如有偏差,可以及时调整。第二次浇筑部分为平衡孔至梁面设计标高部分,该部分用细石砼。
(2)滤梁在安装模板和浇筑过程中,应采变形极少的专用铝合金模板和刚度较大的支撑体系,全池统一核实和校核标高。滤梁养护期满后需要再次核实标高和平整度,如有误差,采取打磨、抛光等技术手段来降低误差, 使误差降低到设计和规范的允许范围内。以保证后序工序------滤板的平整度符合设计规范要求。
(3)滤梁的横截面不得挡住排水槽下部的配水孔。
(4)须特别注意每格滤池内两侧的平衡孔要水平且垂直于虑梁。
1.2滤板施工
1.2.1滤板的结构设计要求
滤板的板厚为200㎜.纵向、横向主钢筋都为三级钢φ12@150,上下两层布置。其中滤板横向主筋与池壁的预留筋焊接(上层为三级钢φ12@200,下层为三级钢φ12@1200);纵向主筋与池壁的预留筋焊接(上下层均为三级钢φ12@150)。
1.2.2滤板模板安装
滤板底模板采用免拆除的特制高强度食品级凹凸型ABS模板(经检测符合生活应用水处理要求),它是一次成型的塑料模板,满足浇筑时对模板的强度要求。模板的规格尺寸为:1138×617,H=100,厚5,即A型模板。滤池模板施工前,须对滤池底板及配水孔做彻底地清扫、清洗,将杂物清除干净。
模板安装的具体方法和步骤:1、在滤池的四周池壁、滤板支撑上应分别画出模板标高控制线及滤板顶面标高控制线。2、同时应在每条滤板支撑上画出相邻模板的中心线。3、模板取样和模板固定,模板可用φ3*30的水泥钢钉固定在虑梁上。注意:单块模板上集中线荷载应小于1kN/㎡。模板安装必须平整、搭接严密、不漏浆。
1.2.3滤板的施工
滤板的施工顺序:池体实际测量→校核虑梁标高、虑梁间距→ABS模板取样→ABS模板安装→钢筋绑扎→预埋座安装→检验(清理、检查)→搭设操作平台→砼浇筑→养护→砼初凝→压光砼表面两次→旋松预埋座施工盖。
采用C30商品混凝土浇筑,每单格滤池的滤板应一次浇捣成型,不得留有施工缝。滤板在浇筑前,在编制砼浇筑方案时应设计好上料通道,确保在浇筑过程中,模板不变形,同时应严格控制版面标高,确保滤板的平整度符合设计要求。
1.3可调式滤头施工
1.3.1可调式滤头选型
根据设计图纸和设计大样要求:滤头规格如下:DN25,缝隙宽度0.4,L=350.材料是ABS,每个缝隙面积490mm2.,结合《气水反冲洗滤池整体浇筑滤板及可调式滤头技术规程》CECS178:2009中P14页表4.4.1的规定选择QSK-Ⅱ型可调式滤头。(附注:该滤头参数如下:DN25,缝隙宽度04±0.05,L=350±2,材料是ABS,每个缝隙面积490mm2. )
1.3.2可调式滤头组成及可调幅度
1.3.2.1可调式滤头的组成
可调式滤头由预埋座、滤杆、滤帽三部分组成。滤头预埋座在安装滤板时一起安装,其施工步骤在钢筋绑扎完成后进行;滤杆在滤板养护充足时间后,向滤池注入清水使水面与预埋座内螺纹平面齐平,安装滤杆;滤帽在滤杆调试水平并固定锁紧后再安装。
1.3.2.2可调式滤头的可调幅度
本工程使用的A型模板与QSK-Ⅱ型可调式滤头配合时,滤头预埋座孔距纵向200±1,横向150±1,滤杆在预埋座内的可调节幅度为:0mm~50mm。
1.3.3可调式滤头的施工
由于滤板与滤头通常采用同一厂家供货,并由厂家提供技术指导,所以滤板与滤头的施工宜按下列程序进行:
池体实际测量→校核虑梁标高、虑梁间距→ABS模板取样→ABS模板安装→钢筋绑扎→预埋座安装→检验(清理、检查)→搭设操作平台→砼浇筑→养护→砼初凝→压光砼表面两次→旋松预埋座施工盖→配水渠进水至预埋座内螺纹平面→放置带调节螺纹的滤杆调试水平→固定锁紧圈→检查报验→安装自锁滤帽。
1.3.3.1预埋座安装注意事项
1、预埋座安装前,必须确认模板已经铺设完全,预埋座完好无缺。
2、预埋座上下卡稍应与模板上颈套箍紧,并旋紧施工盖。
3、施工完应全数检查,方法为观察。
1.3.3.2滤杆滤帽安装注意事项
1、滤杆的调节预留量不小于15mm,用于滤池不均匀沉降引起的滤杆进气孔的水平度调节。
2、滤帽应依次按顺序安装,并用准用工具紧固。
3、滤杆、滤帽安装检测应全数的观察检验。
1.4气水反冲试验与工程试运行效果
1.4.1气水反冲洗试验(池内未填充滤料)
1.4.1.1滤头暴气试验
滤板滤头施工完毕后,滤池进水使水位升至滤板面上300mm,进行了濾头暴气试验。在整过暴气试验过程中,仅发现一个滤头损坏(共20736个),八格滤池有七格一次通过滤头暴气验收,更换损坏的单个滤头后暴气效果合格。这样八格滤池暴气效果如下:暴气均匀,无死角,从暴气的运行规律来看,基本上属于直线型波澜,不存在S型波澜,更没有L性波澜,从侧面说明了整个滤池配水、配气均匀,效果理想。暴气效果图如下:
1.4.1.2气水反冲洗试验
滤头暴气试验合格后,滤池注水至堆放滤料层厚度的位置,逐格滤池进行气水反冲洗试验。试验时,观察了池内的布水布气情况。通过对现场情况的仔细观察发现,整池的反冲气泡较为均匀,池内无死角、无大气泡或静水水区域等缺陷。试验现场结果显示:滤头配水配气均匀,完全满足工艺设计要求。
1.4.2工程试验运行效果
2012年5月完成了陈村水厂二期扩建工程的制水工艺部分全部项目,该工程制水处理部分进入试运行阶段。在试运行期间,系统运行稳定,出水水质良好,出水浑浊度﹤0.3NTU,达到设计的预期目标。
2、几点体会
(1)在实际的施工过程中,一般虑梁滤板的施工安装排在滤池主体完成后,再由滤头生产厂家安装滤头滤板时再一起施工,这样容易在施工过程中破坏滤池其它已经完工的部分。同时,在生产厂家未进场施工前,顾及施工安全,底板的预留筋须弯倒,待虑梁施工时再扶直,这一施工操作通常会增加后一道工序的钢筋绑扎工程量和难度。池壁的预留筋对支模和拆除模板带来了不少的施工难度。基于这两点,建议1、结构设计时,采用先施工主体后采用植筋的方式解决,这样可以减低施工难度,提高施工功效,施工安全度更高。建议2、虑梁与主体同时施工,滤板与池壁的预留筋采用植筋焊接连接。
(2)滤池是水工构筑物,尽量选用熟练的技术工人,最好选择有着水池或滤池等水工构筑物施工经验的施工管理队伍施工。
(3)在滤池池壁设置凹型槽的地方凿毛,以免此处漏气漏水。
(4)整体浇筑取消了预制板块所需的密封胶泥、预埋螺栓等材料,也避免了在材料运输搬运、安装过程中所造成的不必要的材料损耗,通过成本估算,本过程造价比采用传统工艺造价低5﹪左右。
参考文献:
1、上海市政工程设计研究总院 CECS178:2009《气水反冲滤池整体浇筑滤板及可调式滤头技术规程》中国计划出版社2009
2、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》,GB50141-2008
3、上海市政工程设计研究总院.《给水排水设计手册》第4册.北京:中国建筑工业出版设,2004
关键词:气水反冲 V型滤池整体浇筑滤板 可调式滤头
中图分类号: TU991.35 文献标识码: A 文章编号:
概述
过滤是净水处理工艺中确保水质的关键环节。V型滤池具有过滤周期长,滤层含污能力强,出水水质好,反冲效果好,反冲水量少的优点,在制水工艺中得到了广泛应用。V型滤池采用气水反冲兼有横向表面扫洗的反冲洗方式,配水配气的均匀程度是影响反冲洗效果的主要因素,而配水配气系统均匀性的关键取决于滤头、滤帽顶面是否水平一致,采用可调式滤头施工完全可以解决这一问题。
滤板是水厂过滤工艺中的关键装置,是安装滤头的支撑板。在滤池中起到承载滤料层和承受反冲洗配水配气的双重作用,滤池滤板的整体质量直接影响到水厂的滤后水质、水量及水厂的制水效率等长期运行效益。目前在国内关于滤板的施工方法主要有两种:一种传统工艺是将滤头安装在砼预制的分块滤板上;另一种是新工艺采用塑料摸板,整体浇注砼滤板。
下面对两种工艺进行列表比较:
1、整体式滤板施工技术在工程中的具体应用
从上表可以看出,整体浇筑滤板与可调式滤头与传统式滤头及滤板相比有着相当大的优越性,在水处理工艺中,这项技术属于目前最先进的水处理技术之一。南宁市陈村水厂二期扩建工程(10万㎡/d)V型恒速滤池采用了整体浇筑滤板与可调式滤头这项技术。在该项工程中,滤池共8格,每格滤池的有效过滤面积为:10.8×7.2=77.76㎡,采用气水反冲,气水反冲设计强度为:气冲强度 15L/(㎡.s),单独水冲强度6L/(㎡.s),气水联冲时水冲强度为3 L/(㎡.s).
1.1滤梁施工
1.1.1滤梁的支撑作用与设置要求
滤梁是濾板的支撑,滤板的平整与否首要条件是虑梁是否平整。滤梁的制作与安装是滤板施工的第一道工序,是气水反冲滤池施工中的重要环节。滤梁应按平行于配气配水的流向来布置。滤梁的设计间距宜考虑整体式滤板的规格与尺寸要求,滤梁与滤梁平行的池壁上须设置边梁(模板的承台).
1.1.2滤梁施工注意事项
(1)滤梁在浇筑过程中需要分二次进行浇筑,第一次浇筑到φ32平衡孔管中部位,这样有利于校核各平衡孔的高程是否符合设计要求,如有偏差,可以及时调整。第二次浇筑部分为平衡孔至梁面设计标高部分,该部分用细石砼。
(2)滤梁在安装模板和浇筑过程中,应采变形极少的专用铝合金模板和刚度较大的支撑体系,全池统一核实和校核标高。滤梁养护期满后需要再次核实标高和平整度,如有误差,采取打磨、抛光等技术手段来降低误差, 使误差降低到设计和规范的允许范围内。以保证后序工序------滤板的平整度符合设计规范要求。
(3)滤梁的横截面不得挡住排水槽下部的配水孔。
(4)须特别注意每格滤池内两侧的平衡孔要水平且垂直于虑梁。
1.2滤板施工
1.2.1滤板的结构设计要求
滤板的板厚为200㎜.纵向、横向主钢筋都为三级钢φ12@150,上下两层布置。其中滤板横向主筋与池壁的预留筋焊接(上层为三级钢φ12@200,下层为三级钢φ12@1200);纵向主筋与池壁的预留筋焊接(上下层均为三级钢φ12@150)。
1.2.2滤板模板安装
滤板底模板采用免拆除的特制高强度食品级凹凸型ABS模板(经检测符合生活应用水处理要求),它是一次成型的塑料模板,满足浇筑时对模板的强度要求。模板的规格尺寸为:1138×617,H=100,厚5,即A型模板。滤池模板施工前,须对滤池底板及配水孔做彻底地清扫、清洗,将杂物清除干净。
模板安装的具体方法和步骤:1、在滤池的四周池壁、滤板支撑上应分别画出模板标高控制线及滤板顶面标高控制线。2、同时应在每条滤板支撑上画出相邻模板的中心线。3、模板取样和模板固定,模板可用φ3*30的水泥钢钉固定在虑梁上。注意:单块模板上集中线荷载应小于1kN/㎡。模板安装必须平整、搭接严密、不漏浆。
1.2.3滤板的施工
滤板的施工顺序:池体实际测量→校核虑梁标高、虑梁间距→ABS模板取样→ABS模板安装→钢筋绑扎→预埋座安装→检验(清理、检查)→搭设操作平台→砼浇筑→养护→砼初凝→压光砼表面两次→旋松预埋座施工盖。
采用C30商品混凝土浇筑,每单格滤池的滤板应一次浇捣成型,不得留有施工缝。滤板在浇筑前,在编制砼浇筑方案时应设计好上料通道,确保在浇筑过程中,模板不变形,同时应严格控制版面标高,确保滤板的平整度符合设计要求。
1.3可调式滤头施工
1.3.1可调式滤头选型
根据设计图纸和设计大样要求:滤头规格如下:DN25,缝隙宽度0.4,L=350.材料是ABS,每个缝隙面积490mm2.,结合《气水反冲洗滤池整体浇筑滤板及可调式滤头技术规程》CECS178:2009中P14页表4.4.1的规定选择QSK-Ⅱ型可调式滤头。(附注:该滤头参数如下:DN25,缝隙宽度04±0.05,L=350±2,材料是ABS,每个缝隙面积490mm2. )
1.3.2可调式滤头组成及可调幅度
1.3.2.1可调式滤头的组成
可调式滤头由预埋座、滤杆、滤帽三部分组成。滤头预埋座在安装滤板时一起安装,其施工步骤在钢筋绑扎完成后进行;滤杆在滤板养护充足时间后,向滤池注入清水使水面与预埋座内螺纹平面齐平,安装滤杆;滤帽在滤杆调试水平并固定锁紧后再安装。
1.3.2.2可调式滤头的可调幅度
本工程使用的A型模板与QSK-Ⅱ型可调式滤头配合时,滤头预埋座孔距纵向200±1,横向150±1,滤杆在预埋座内的可调节幅度为:0mm~50mm。
1.3.3可调式滤头的施工
由于滤板与滤头通常采用同一厂家供货,并由厂家提供技术指导,所以滤板与滤头的施工宜按下列程序进行:
池体实际测量→校核虑梁标高、虑梁间距→ABS模板取样→ABS模板安装→钢筋绑扎→预埋座安装→检验(清理、检查)→搭设操作平台→砼浇筑→养护→砼初凝→压光砼表面两次→旋松预埋座施工盖→配水渠进水至预埋座内螺纹平面→放置带调节螺纹的滤杆调试水平→固定锁紧圈→检查报验→安装自锁滤帽。
1.3.3.1预埋座安装注意事项
1、预埋座安装前,必须确认模板已经铺设完全,预埋座完好无缺。
2、预埋座上下卡稍应与模板上颈套箍紧,并旋紧施工盖。
3、施工完应全数检查,方法为观察。
1.3.3.2滤杆滤帽安装注意事项
1、滤杆的调节预留量不小于15mm,用于滤池不均匀沉降引起的滤杆进气孔的水平度调节。
2、滤帽应依次按顺序安装,并用准用工具紧固。
3、滤杆、滤帽安装检测应全数的观察检验。
1.4气水反冲试验与工程试运行效果
1.4.1气水反冲洗试验(池内未填充滤料)
1.4.1.1滤头暴气试验
滤板滤头施工完毕后,滤池进水使水位升至滤板面上300mm,进行了濾头暴气试验。在整过暴气试验过程中,仅发现一个滤头损坏(共20736个),八格滤池有七格一次通过滤头暴气验收,更换损坏的单个滤头后暴气效果合格。这样八格滤池暴气效果如下:暴气均匀,无死角,从暴气的运行规律来看,基本上属于直线型波澜,不存在S型波澜,更没有L性波澜,从侧面说明了整个滤池配水、配气均匀,效果理想。暴气效果图如下:
1.4.1.2气水反冲洗试验
滤头暴气试验合格后,滤池注水至堆放滤料层厚度的位置,逐格滤池进行气水反冲洗试验。试验时,观察了池内的布水布气情况。通过对现场情况的仔细观察发现,整池的反冲气泡较为均匀,池内无死角、无大气泡或静水水区域等缺陷。试验现场结果显示:滤头配水配气均匀,完全满足工艺设计要求。
1.4.2工程试验运行效果
2012年5月完成了陈村水厂二期扩建工程的制水工艺部分全部项目,该工程制水处理部分进入试运行阶段。在试运行期间,系统运行稳定,出水水质良好,出水浑浊度﹤0.3NTU,达到设计的预期目标。
2、几点体会
(1)在实际的施工过程中,一般虑梁滤板的施工安装排在滤池主体完成后,再由滤头生产厂家安装滤头滤板时再一起施工,这样容易在施工过程中破坏滤池其它已经完工的部分。同时,在生产厂家未进场施工前,顾及施工安全,底板的预留筋须弯倒,待虑梁施工时再扶直,这一施工操作通常会增加后一道工序的钢筋绑扎工程量和难度。池壁的预留筋对支模和拆除模板带来了不少的施工难度。基于这两点,建议1、结构设计时,采用先施工主体后采用植筋的方式解决,这样可以减低施工难度,提高施工功效,施工安全度更高。建议2、虑梁与主体同时施工,滤板与池壁的预留筋采用植筋焊接连接。
(2)滤池是水工构筑物,尽量选用熟练的技术工人,最好选择有着水池或滤池等水工构筑物施工经验的施工管理队伍施工。
(3)在滤池池壁设置凹型槽的地方凿毛,以免此处漏气漏水。
(4)整体浇筑取消了预制板块所需的密封胶泥、预埋螺栓等材料,也避免了在材料运输搬运、安装过程中所造成的不必要的材料损耗,通过成本估算,本过程造价比采用传统工艺造价低5﹪左右。
参考文献:
1、上海市政工程设计研究总院 CECS178:2009《气水反冲滤池整体浇筑滤板及可调式滤头技术规程》中国计划出版社2009
2、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》,GB50141-2008
3、上海市政工程设计研究总院.《给水排水设计手册》第4册.北京:中国建筑工业出版设,2004