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净水厂V 型滤池施工技术分析

作者

陈振凯

新疆天恒基建筑工程有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

1. 引言

V 型滤池作为净水厂常用的高效过滤设施,其工作过程主要分为过滤阶段和反冲洗阶段,具有滤速高、布水均匀、反冲洗耗水低等优点。在过滤阶段,原水经进水渠进入滤池,通过两侧的 V 型槽(又称 V 型进水槽)均匀布水至滤池表面。水流以自上而下的方式穿过滤料层(通常为石英砂、无烟煤等多层滤料),水中的悬浮颗粒、胶体等杂质被滤料截留。过滤后的清水通过滤板上的ABS 滤头进入滤板下方的集水空间,最终经出水渠输送至清水池。反冲洗阶段是保障滤池持续高效运行的关键环节,通常采用“气冲→气水联合冲→水洗”的三步法。反冲洗时,进水阀门关闭,排水阀门开启,首先通过滤板下方的配气管通入空气,气流通过滤头扰动滤料层,使滤料颗粒相互摩擦,杂质脱落;随后同时通入空气和反冲洗水,进一步强化杂质剥离效果;然后进行气水联合反冲洗,进一步清除杂质;最后进行单独水冲洗,保证滤料清洁。反冲洗过程中,V 型槽仍保持少量进水(称为“表面扫洗”),可防止冲洗废水回流至滤料层,确保冲洗效果 [1]。而这一系列高效的过滤与反冲洗过程,对滤池的施工质量提出了极高要求,尤其是关键结构与部位的施工精度更是直接决定了滤池的整体运行效能。

2.V 型滤池结构特点分析及施工要点

2.1 滤梁施工工艺及配水配气孔预埋要点

滤梁是支撑滤板和承载配水配气系统的核心构件,其施工质量对滤池整体运行至关重要。因管道预埋数量多,施工与监理单位必须对预埋管道的位置、标高进行严格复核,做好详细记录,严格按设计要求施工,杜绝后续因偏差导致管道无法安装或观感不佳的问题。滤梁预埋钢筋位置需精准,允许偏差控制在 ±1cm. 。管廊底板下预埋的 U 型管道施工时,需采取加强固定措施,防止混凝土浇筑过程中出现上浮或偏位。池壁配气孔管中心标高要严格控制在同一水平线上,DN60 配气孔间距 500mm ,池底 150×150 配水孔间距 500mm ,预留孔尺寸偏差需 ⟨⩽±1cm ,确保配水配气均匀性。

2.2 现浇钢筋混凝土滤板施工工艺及ABS 滤头安装预埋要点

现浇钢筋混凝土滤板施工中,平整度是保障配气配水均匀的关键。施工前先复核滤梁预埋螺栓位置尺寸,清扫滤池内垃圾。滤板采用专用吊装就位,吊装时避免碰伤边角,放板轻缓操作。铺设按顺序进行,每块滤板边铺边用水平仪测量调整,单格滤池水平误差 ⩽±2.0mm ,各滤池间水平误差 ⩽±5.0mm ,滤池内边尺寸严格控制。安装不锈钢压板后紧固螺栓固定滤板,一组滤池完成自检后报监理工程师和业主检查。滤板板缝密封需在每格滤板安装完成并经甲方代表确认后进行,且不得在恶劣气候条件下施工,确保密封严密不漏气漏水。ABS 滤头安装按顺序操作,滤头、滤帽、滤柄逐个紧固到位,检查确保滤帽、滤杆平整竖直,无遗漏、漏紧固。调试阶段需检测滤板水密性及气密性:滤板上放水 0.5m 深,下部应无渗水;鼓风机向滤板底通气,滤板水面无气体冒出。同时检测滤头水平度,整池滤头水平误差不大于 ±3mm 。

2.3V 型槽结构特点分析及施工注意事项

V 型槽在V 型滤池中发挥着均匀布水与表面扫洗的重要作用。从结构上看,V 型槽多沿滤池池壁内侧纵向设置,横截面呈 V 字形,开口宽度一般在 80-150mm ,槽底坡度为 1:5-1:10 槽壁光滑平整,以最大程度降低水头损失,槽底间距通常为 300-500mm ,并设有表面扫洗孔用于反冲洗时向滤池表面供水。采用定制钢模板,确保 V 型槽的截面尺寸,包括开口宽度、深度、坡度等精准符合设计,模板拼接处须打磨光滑,杜绝错台、毛刺的出现。安装时与池壁钢筋稳固连接,槽顶标高及轴线偏差控制在 5mm 以内。混凝土浇筑选用 C30 细石混凝土,运用插入式振捣棒配合人工抹面,保证槽壁密实、光滑,无蜂窝、麻面等质量缺陷。浇筑后进行及时养护。V 型槽底部扫洗孔施工时,按设计间距精准预留,可采用预埋 PVC 管或钻孔方式成型。此外,V 型槽与池壁连接处防水处理也不容小觑,可选用遇水膨胀止水条或密封胶密封,施工完成后通过闭水试验全面检查,确保无渗水 [2]。

2.4 反冲洗试验调试流程和注意事项

在进行反冲洗试验前,须先做好设备检查与技术交底。清理杂物,再单机调试水泵、空压机等设备,验证性能参数。空载试验检测配水配气均匀性,气压偏差 ⩽5% 、水压偏差 ⩽10% ;带滤料按“气冲→气水联合冲→水洗”流程试验,记录参数并观察滤料膨胀;最后优化时间、气量等参数。注意事项包括:严格遵循规程防误操作,高压设备做好防护;逐步升压升流防止滤料流失、损坏滤板;派专人观察冲洗效果,及时处理异常情况;初滤水排至排水池防二次污染;单格滤池依次反冲,禁多格同时操作 [3]。

3. 关于V 型滤池的设计优化改良建议

3.1V 型槽的改良建议

钢筋混凝土 V 型槽现浇时,由于 V 型槽属于异性结构,对截面尺寸、表扫孔预留精准程度难以把控,一方面影响外观,另一方面由于表扫孔位置偏差,导致水流不均,滤池上表面扫洗时,冲洗也不均匀。将钢筋混凝土 V 型槽改良为成品不锈钢 V 型槽,成品不锈钢 V 型槽工厂预制精度高,截面尺寸、扫洗孔位误差控制在 2mm 以内,布水更均匀。表面光滑抗冲刷,使用寿命可达 30 年以上,能够减少混凝土槽体磨损漏筋问题;现场安装便捷,缩短施工周期 30% -50% ,虽然初期成本较混凝土槽体高,但能够降低养护成本。

3.2 钢筋混凝土滤梁改良建议

滤梁施工是整个净水厂所有结构中最为关键部位之一,其对施工质量把控难度非常大,一旦现浇完成,几乎没有好的办法进行调整,一旦滤梁尺寸或者平面位置出现偏差,将必然导致滤板施工时预埋滤头分布不均,为此,建议钢筋混凝土滤梁可改进为不锈钢立柱式支撑体系。不锈钢立柱重量仅为混凝土滤梁的 1/5-1/3,能够降低底板承重。采用螺栓连接安装灵活,标高误差控制在1mm 以内,能够保障滤板平整度。考虑到钢筋混凝土滤梁施工建造过程中,数以百计大量预留水洗孔、气洗孔位置和尺寸精准度难以把控,采用不锈钢立柱支撑体系,可以避免反冲洗时水气分布不均,此外,抗腐蚀性能强,支撑结构轻量化,便于管道布置与检修。但其成本为混凝土滤梁的 2-2.5 倍,大跨度需加横梁,连接不牢易致滤板变形,对施工技术要求更高。改良成为不锈钢立柱支撑体系后,同时要考虑罗茨风机送风量的验算,防止由于进气口截面尺寸变大导致风压变小,影响反冲洗效果。

4. 结束语

V 型滤池施工质量在于对关键施工结构的精准把控,如滤梁预埋的精度、滤板安装的平整度、V 型槽布水以及反冲洗调试,其共同决定了配水配气均匀性与运行稳定性。施工通过严格执行复核校验、满水试验及分阶段调试等规范流程,可有效降低漏气漏水风险,提升过滤效率。在滤池设计优化中,不锈钢V 型槽与立柱支撑体系虽初期成本较高,但在耐久性、施工效率和后期维护上优势显著,可为长期运行提供保障。

参考文献:

[1] 罗权 . 净水厂现浇混凝土 V 型滤池施工技术研究 [J]. 建设机械技术与管理 ,2025,38(02):96-98.

[2] 周欣 , 王琼 , 胡瑜 , 等 . 炭砂滤池与 V 型滤池处理效果的中试试验对比研究 [J]. 水处理技术 ,2025,51(03):131-134+151.

[3] 姜斐 , 李亚楠 .V 形滤池常见问题及处理方法 [J]. 工程建设与设计 ,2025,(01):146-148.

作者简介:陈振凯,1989.10,男,汉,湖北武汉人,大专,工程师,目前从事项目施工总承包项目经理。