专利名称：一种滤池改良型小阻力配水配气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及城镇供水技术领域，特别适用于现有城镇供水设施提质改造的滤池改良型小阻力配水配气系统。
背景技术：
在现代净水工艺中，不管出现何种新型净化设备，快速过滤仍然是一道极为重要的、不可缺少的净化工序。滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序，滤池运行的好坏直接影响到水厂的出水水量和水质。随着生活饮用水水质标准的不断提高，滤后水浊度要求逐渐严格，1985年颁布的《生活饮用水卫生标准》GB5749-85，对饮用水浊度要求(3NTU，而新国标将浊度限制定为彡INTU0
目前，国内水厂普遍采用普通快滤池、虹吸滤池、双阀滤池、重力无阀滤池、移动罩滤池等传统滤池，其工艺老化严重，新技术应用不普及。以过滤工艺为例，43. 2%的水厂采用的是普通快滤池，分别有12. 1%的水厂仍采用重力无阀滤池和虹吸滤池，还有5. 4%的水厂没有设滤池，只有不到30%的水厂采用了较为先进的V型滤池。在现场调研中发现，有些中、小城市的水厂，滤池出水的浊度甚至比进水还高，完全失去了过滤功能，有些还带来了新的污染，出现这种情况，分析其原因，主要是传统滤池原有的配水系统设计不合理。配水系统的第一个作用是，在整个滤池面积上均匀收集过滤水。通过过滤层过滤的水经过承托层，再由配水系统均匀地收集起来，然后送出滤池外或供给其他格滤池反冲洗用。配水系统的第二个作用是，在整个滤池面积上均匀分配反冲洗水。这是配水系统的最重要的功能。它能否均匀分配反冲洗水，直接影响到滤池的正常工作。当不能均匀布水时，对滤层产生两个不良效果一个是反冲洗水强度小的地方就可能是滤料长期冲洗不干净，逐步泥量积累，形成泥球，甚至局部板结，影响过滤水质，这种情况往往是恶性循环，造成滤池不能正常运转；另一个是在反冲洗强度过大的地方，反冲洗强度太大，引起承托层位移，滤料混入承托层中，这种恶性循环的结果，破坏了承托层的结构，甚至使滤料漏入滤后水中。配水系统又称集水系统、排水系统或配水装置。配水系统有多种形式，一般根据通过冲洗水时的阻力或水头损失大小，分成大阻力和小阻力两大类。在上述传统滤池中，有采用大阻力配水系统的，例如带有干管和穿孔支管的“百脚管”系统，“百脚管”是由主管和支管组成，成非字状，支管下方开有圆形孔眼，冲洗水从孔眼喷出，经过卵石承托层多次分散后，由下向上进入滤层；也有采用小阻力配水系统的，如豆石滤板、钢格栅、双层孔板、三角槽孔板、孔板网等，豆石滤板等大多由豆石和水泥浇制而成，分布的孔眼做成圆孔或者条缝，板上再铺广2层3(Γ40目的尼龙网。上述大阻力或小阻力配水系统其材料、工艺、技术落后陈旧，满足不了滤池底部配水系统对配水室内压力、滤料层阻力、滤板上孔口尺寸等精确度的要求。主要表现为这些传统的大阻力或小阻力配水系统一般用铸铁管或钢管，其孔眼容易生锈、堵塞；有些由木模制作或烧结而成，存在着制作精度差、配置冗余、开孔分布不合理、板与板、砖与砖之间接缝不好、整体结构脆弱等先天缺陷。极易出现破损、断裂、堵塞或锈蚀现象。以至长期以来，传统滤池底部配水系统在运行中不尽人意，普遍存在着在整个滤池面积上不能均匀收集过滤水和不能均匀分配反冲洗水；滤料积泥严重、过滤周期缩短、过滤效果差；反冲洗不均匀、滤料冲洗不干净、滤料流失多；滤板孔眼堵塞；有些配水装置甚至局部坍塌等现象，水质达不到国家标准，水量达不到设计值。根据中国的国情，在短时间内淘汰这些传统滤池用先进滤池替代的可能性不大，因此，应用新材料、新工艺、新技术对现有传统滤池进行改造就日显重要。
发明内容
本发明旨在克服现有技术中的不足，提供一种滤池底部改良型小阻力配水配气系统，适用于现有净水厂各种传统滤池的提质改造。本发明要求结构简单可靠，无盲区，不积泥，不堵塞，不漏砂，施工及管理方便。为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为
一种滤池改良型小阻力配水配气系统，包括滤头，还包括由边梁、区格梁和布置在边梁和区格梁上的滤板组成的配水室；所述边梁在滤池底部紧靠池壁两边对称布置，相对于边梁平行布置有多根区格梁，边梁和区格梁组成承重梁格网，滤板布置在承重梁格网上，滤板与滤板之间通过密封胶泥封实连接，形成一个整体平面；所述区格梁底部设有水气通道，顶部设有过气孔；所述滤板上安装有多枚滤头；其中，设置在池壁两边的滤板通过L型边压板和膨胀螺栓固定；所述区格梁中垂直设置有预埋不锈钢螺栓，设置在池中间的滤板通过中央压板和与预埋不锈钢螺栓相匹配的紧固螺帽固定。所述滤板上方设置有滤料。所述配水室下方设置有集水管。该装置的工作过程是水在过滤时，待滤水经过设置在滤板上面的滤料，至均布在滤板的滤头，直接进入配水室成为成品水，最后经集水管进入下一道工序；反冲洗时，压力水和气分别由管道输送至配水室，再经滤头均匀配水、布气，对滤料进行反冲洗。过滤和反冲洗方向相反。本发明所述滤池改良型小阻力配水配气系统的具体布置尺寸根据实际计算得出，优选的一种尺寸配制如下
所述边梁与区格梁之间的间距以及区格梁与区格梁之间的间距均为IOOOmm ;边梁宽为60mm，高为500mm ;区格梁宽为120臟，高为500mm ;所述水气通道之间的间距为IOOOmm ；所述不锈钢螺栓之间的间距为1000mm。所述水气通道的尺寸为长X高=500mmX250mm,所述过气孔的尺寸为长X高=300mmX30mm ;所述滤板的尺寸为980mmX980mm。所述不锈钢螺栓的规格为M14,长度为750mm,置入池底深度为60mm。所述滤板与滤板之间的缝隙为20mm,滤板上安装有64枚滤头，滤头之间的间距为122mm。下面对本发明做进一步解释和说明
所述的边梁和区格梁组成承重梁格网，以支撑和安装滤板。靠池壁两边设置的滤板，一边搁置在边梁上，一边搁置在区格梁上，中间设置的滤板分别搁置在区格梁上。所述的滤板上根据计算需要均布安装有多枚滤头。所述的边梁、区格梁和滤板均用木模现场用钢筋混凝土浇制而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是
本发明结构简单可靠，无盲区、不积泥、不堵塞、不漏砂，施工及管理方便等优点。和以往传统滤池底部采用的大阻力或小阻力配水系统相比滤料含泥量可减少18%，滤料截污能力提高100%，过滤周期可延长60°/Γ70%，可节省反冲洗水量40°/Γ60%。因此，可用较小的水头损失和电耗，获得理想的过滤和反冲洗效果。
图I是本发明的平面结构 图2是图I的A-A剖面 图3是图I的B-B剖面 图4是区格梁的大样图。 图中1_边梁；2_区格梁；2a_水气通道；2b_过气孔；2c_预埋不锈钢螺栓；2d_紧固螺帽；3-滤板；4-滤头；5_密封胶泥；6_中央压板；7- L型边压板；8_膨胀螺栓；9-配水室；10-池壁。
具体实施例方式实施例I
如图I至图4所示，一种滤池改良型小阻力配水配气系统，包括滤头4，还包括由边梁
I、区格梁2和布置在边梁I和区格梁2上的滤板3组成的配水室9 ;所述边梁I在滤池底部紧靠池壁10两边对称布置，相对于边梁I平行布置有多根区格梁2，边梁I和区格梁2组成承重梁格网，滤板3布置在承重梁格网上，滤板与滤板之间通过密封胶泥封实连接，形成一个整体平面；所述区格梁底部设有水气通道2a，顶部设有过气孔2b ;所述滤板3上安装有多枚滤头4 ;其中，设置在池壁两边的滤板通过L型边压板7和膨胀螺栓8固定；所述区格梁中垂直设置有预埋不锈钢螺栓2c，设置在池中间的滤板通过中央压板6和与预埋不锈钢螺栓2c相匹配的紧固螺帽2d固定。所述滤板3上方设置有滤料。 所述配水室9下方设置有集水管。所述的边梁I在滤池底部紧靠池壁10两边对称设置，边梁宽60mm，高为500mm，长
度根据计算确定。所述的第一根区格梁2的中心线离边梁I的中心线的距离为1000mm，区格梁宽120mm，高为500mm，长度根据计算确定。第二根区格梁2的中心线离第一根区格梁的中心线的距离为1000mm，第三根区格梁以此类推。区格梁底部设有水、气通道2a，其左、右间距为1000mm，尺寸为长X高=500 X 250mm，相对应的顶部设有过气孔2b，尺寸为长X高=300 X 30mm。区格梁中垂直设置有预埋不锈钢螺栓2c，规格为M14，长度为750mm，置入池底深度60mm。不锈钢螺栓之间的间距为1000mm。所述的边梁I和区格梁2均用木模现场用钢筋混凝土浇制。所述的滤板3沿经线和纬线方向分别依次搁置在边梁I和区格梁2上，滤板尺寸为980 X 980mm,滤板用钢筋混凝土烧制。滤板与滤板之间的缝隙为20mm,滤板上安装有64枚滤头4，滤头之间的间距为122mm。
所述的滤板3安装好后找平，每块滤板安装水平误差< 2mm，每池滤板安装水平误K 5mm，各池之间滤板安装误差< 10mm。紧靠池壁10四周的滤板接缝处用L型边压板7和膨胀螺栓8固定，边压板的材质为不锈钢，尺寸为100 X 80 X 100 X 8mm，膨胀螺栓规格为M12 ;沿经线和纬线方向安装的滤板之间的接缝处用中央压板6，与预埋不锈钢螺栓2c用紧固螺帽2d固定。中央压板材质为不锈钢,尺寸为100 mmX 100 mmX8mm,滤板之间的缝隙用密封胶泥5封实。该装置的工作过程是水在过滤时，待滤水经过设置在滤板上面的滤料，至均布在滤板3的滤头4，直接进入配水室9成为成品水，最后经集水管进入下一道工序；反冲洗时，压力水和气分别由管道输送至配水室9，再经滤头4均匀配水、布气，对滤料进行反冲洗。过滤和反冲洗方向相反。
实施例2
以实施例I所述的滤池改良型小阻力配水配气系统对某大型石化集团公司供排水事业部于1981年建造的虹吸滤池进行改造，其水量水质都有明显的效果。改造前，该座虹吸滤池设计产水量为2. 4X 104m /d (1000m /h),配水系统采用双层孔板，在长期运行中不尽人意，过滤能力低下，净产水量在800m /tr900m /h之间，达不到1000m /h的设计水量，当进水浊度在10NTU左右的情况下，出水浊度NTU在4NTU左右，达不到当时的国标3NTU。经过改造后的虹吸滤池达到以下指标
①产水量在原有800m /tr900m /h之间的基础上提高了40%左右，即达到IlOOm /h 1300m /h 左右；
②滤后水浊度平均在INTU以下；
③冲洗历时由原来的7 8min缩短至改造后的3 4min；
④工作周期由原来的20 23h延长至改造后的28 46h；
⑤滤池面积利用率由改造前的60%左右提高至改造后的100%；
⑥反冲洗耗水量由改造前的3 5%减少至改造后的I.5%左右。
权利要求
1.一种滤池改良型小阻力配水配气系统，包括滤头(4)，其特征是，还包括由边梁(I )、区格梁(2)和布置在边梁(I)和区格梁(2)上的滤板(3)组成的配水室(9);所述边梁(I)在滤池底部紧靠池壁(10)两边对称布置，相对于边梁(I)平行布置有多根区格梁(2)，边梁(I)和区格梁(2)组成承重梁格网，滤板(3)布置在承重梁格网上，滤板与滤板之间通过密封胶泥封实连接，形成一个整体平面；所述区格梁底部设有水气通道(2a)，顶部设有过气孔(2b);所述滤板(3)上安装有多枚滤头(4);其中，设置在池壁两边的滤板通过L型边压板(7)和膨胀螺栓(8)固定；所述区格梁中垂直设置有预埋不锈钢螺栓(2c)，设置在池中间的滤板通过中央压板(6)和与预埋不锈钢螺栓(2c)相匹配的紧固螺帽(2d)固定。
2.根据权利要求I所述滤池改良型小阻力配水配气系统，其特征是，所述滤板(3)上方设置有滤料。
3.根据权利要求I或2所述滤池改良型小阻力配水配气系统，其特征是，所述配水室(9)下方设置有集水管。
4.根据权利要求I或2所述滤池改良型小阻力配水配气系统，其特征是，所述边梁(I)与区格梁(2)之间的间距以及区格梁(2)与区格梁(2)之间的间距均为1000mm;边梁宽为60mm，高为500mm ;区格梁宽为120臟，高为500mm ;所述水气通道(2a)之间的间距为IOOOmm ;所述不锈钢螺栓(2c)之间的间距为1000mm。
5.根据权利要求I或2所述滤池改良型小阻力配水配气系统，其特征是，所述水气通道(2a)的尺寸为长X高=500mmX250mm,所述过气孔(2b)的尺寸为长X高=300mmX30mm ;所述滤板(3)的尺寸为980mmX980mm。
6.根据权利要求I或2所述滤池改良型小阻力配水配气系统，其特征是，所述不锈钢螺栓(2c)的规格为M14，长度为750mm，置入池底深度为60mm。
7.根据权利要求I或2所述滤池改良型小阻力配水配气系统，其特征是，所述滤板与滤板之间的缝隙为20mm，滤板上安装有64枚滤头，滤头之间的间距为122mm。
全文摘要
本发明公开了一种滤池改良型小阻力配水配气系统，包括滤头(4)还包括由边梁(1)、区格梁(2)和滤板(3)组成的配水室(9)；所述边梁(1)在滤池底部紧靠池壁(10)两边对称布置，相对于边梁(1)平行布置有多根区格梁(2)，边梁(1)和区格梁(2)组成承重梁格网，滤板(3)布置在承重梁格网上，滤板与滤板之间通过密封胶泥封实连接，形成一个整体平面；所述区格梁底部设有水气通道(2a)，顶部设有过气孔(2b)；所述滤板(3)上安装有多枚滤头(4)。本发明结构简单可靠，无盲区，不积泥，不堵塞，不漏砂，施工及管理方便。
文档编号B01D24/02GK102805959SQ201210311248
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者唐传祥, 游建军, 禹文芝, 杜成琼, 曾丁松, 刘德华 申请人:中国水电顾问集团中南勘测设计研究院, 湖南郴州国水水处理有限公司