整体浇注滤板可调式滤头在滤池施工中的研究

华耀沛

（河南省水利第一工程局，河南 郑州 450000）

0 引言

水处理相关工艺流程是水质得到保证的关键流程之一，该流程的相关过滤装置也是重点关注的焦点，其中，整体式浇注滤板是一项关键的过滤装置,在水质过滤过程中起到了非常关键的作用，然而因为某些滤板使用时间较长，所以，造成某些滤板及可调型滤头均产生了一定问题，为了保证水质，需要加强对于整体式浇注滤板的可调型滤头在滤池内部的改造，并且根据实际情况科学地运用到水资源的净化进程之中。滤池属于水厂的净水工艺流程中的一个关键的环节，现阶段滤池的总体布局多使用V型滤池（图1）。V型滤池是于70年代开发并投入实际应用的专利设备，因为其截污量较大、冲刷效应较好的优点，所以在各大、中规模的水厂均获得了广泛的使用。V型滤池的主要功能为过滤，反冲洗是可以让滤池获得恢复过滤效果的重要过程，该系统的配水装置是主要部件。特别是气水型反冲工艺流程，对于系统中配水布气相关装置的性能有更严格的要求。其配水布气过程的均匀状况不但直接关系到滤池的最终反冲洗效果，并且关系到系统的总体运行效率及维护成本。在气水反冲洗工艺流程中，配水布气的均匀程度的重要指标为滤头的平整度，其关键作用是把控滤杆中进气孔及滤缝水平度。

1 整体式浇注滤板可调型式滤头使用过程中的问题和改进措施

1.1 整体式浇注滤板可调式滤头在滤池中应用存在的问题

水厂在水资源净化处理的进程中，因为水体对于滤板的冲击作用和水中包含的部分杂质可能对滤板产生化学侵蚀效应，可以导致滤板使用过程中出现严重的损坏及腐蚀，尤其当滤板和滤池间产生缝隙，既对滤板产生明显的破坏，还可能使一定量未经处理的水外流，降低水质[1]。此外，滤头中的滤料流失对于水资源净化处理最终效果影响也比较明显，滤料流失不但削弱了滤头的过滤效果，还会导致部分砂石杂质进入其中，假如滤料中混入的杂质逐渐聚集，便会将滤头堵塞，丧失过滤能力，严重制约过滤周期的长短，进而导致滤池的日常维护作业频率增加及消耗成本增加，滤池的整体运营成本也随之提高，影响了滤池的稳定的运行和水质的安全性。

图1 V型滤池

1.2 改善措施研究

1.2.1 做好滤板、滤头的养护处理

滤板、滤头在水资源过滤进程中的功能非常关键，同时也是非常容易出现问题的部分，因此需要安排专职的检修员工的对相关设备进行保养，使检修人员树立责任心，增加专业知识的相关培训工作，做好相关过滤装置的管理工作。

1.2.2 加强可调式滤头的防漏处理

滤头装置在过滤操作进程中可能因为各类不同因素的作用导致其防漏效果减弱，进而使该装置发生漏料及杂质混入的问题，为了尽量避免上述情况的发生，需要针对滤头实施防漏处理，滤头装置需要实施定期更新或者清洁处理，避免杂质混入虑头，如果发生滤料明显流失要及时填充，滤头更换时必须注意和滤板的相关过滤系统保持同步性和协调性[2]，升级过程中不但要保证滤头的平稳性同时还要符合过滤作业的根本需求，保证用水过程的安全性。

1.2.3 加强滤板的稳固性和密闭性

整体浇注滤板（图2）所具备的整体性及密闭性比较优良，但在实际应用中会与滤池的池壁间出现间隙，相关技术人员为了避免此类问题的产生，必须针对整体浇注式滤板施加相应的固定装置，且在浇筑作业之前把滤池的池壁与新建的滤板接触的区域实施拉毛作业，预防由于滤池池壁不平整造成的滤板和池壁间出现缝隙。在滤板浇筑过程中需要使用精度较好的模板，并且加强相关模板品质的管控，作业之前必须对模板的精度进行校正，保证模板的平整度和精度。

图2整体浇注滤板

2 可调式滤头在滤池改进中使用效果研究

整体式浇注型滤板可调式滤头（图3）在滤池改进过程中的效果与改造后的滤水能力密切相关，假如可以提升水质的安全等级，提升滤水效率，保证滤水装置的平稳安全运转，即表明针对该设施的改造是有必要并且有实际应用价值的。

2.1 执行效果观察

经过对检测时段内过滤后的水质的浑浊程度实施观测发现滤池进水的水量在0～2 220 m3时，过滤速率为15.5 m/h，沉淀后出水的浑浊程度是1.6 NTU，过滤以后水的浑浊程度的平均值是0.2 NTU，平均过滤率为85%，最终过滤效果比较理想。而对改造后的滤池工作情况进行监控研究，滤池在正常的工艺过程及强制滤速的情况之下，过滤后的水质也相对较好，不会产生暴池情况，并且滤速及过滤周期也符合改造后的相关要求，滤料整体杂质的含量也基本满足相关指标，因此改造后的实际效果相对较好，也可以达到保证水质安全生产的目的。

2.2 检测滤池过滤效果的方法

需要针对滤池进行过滤效果的水平检测，在检测过滤速度恒定的基础上，检测过滤总体消耗的时间，在检测的进程中，需要特别重视过滤后水质的浑浊程度及滤池液位的更变状态，最大限度地防止滤池内部液体溢出或者过滤后水质浑浊程度大幅上涨[3]，一旦出现异常状况，必须立即阻止。

图3 可调式滤头

2.3 针对整体式浇注滤板可调式滤头在滤池改造后投入使用进行试验分析

针对滤池改造以后及滤池改造之前相关的可调式滤头反冲洗强度的重要参数进行试验，将得到的试验数据进行对比分析，相关试验进行一定周期以后，相关工程技术人员对于滤料层的厚度尺寸、浑浊程度以及所有滤池滤料中的泥砂、石块等杂质的含量进行相关数据分析，与此同时，相关工程技术人员也需要对相关试验的所有数据信息进行科学合理的维护及更新，然后针对跑砂、漏砂、漏料状况进行科学有效的分析及研究。

3 控制策略和方案

3.1 滤板钢筋安装控制

对滤板使用的钢筋规格、种类、编号等进行详细检查，并且核对排布顺序是否与设计图纸一致，校核间距、钢筋保护层厚度误差是否在合理范围之内。校验钢筋网片绑扎是否牢固，钢筋是否达到顺直、松扣概率是否满足相关规定。尤其是校验滤板处的钢筋与滤梁处的预埋钢筋连接部位及与滤池的池壁预留钢筋的连接部位。滤梁的预留钢筋必须埋入滤板板体内部，并且保证其和滤板钢筋实施绑扎固定或者焊接固定,一般池壁预留钢筋和滤板所用钢筋使用焊接方式固定，因此需要校验钢筋焊缝的长度、焊与左栏底部对齐。

3.2 滤板模板安装控制

3.2.1 滤板装配模板前

校核滤池内部净尺寸参数，检查池壁内部周边预先设置22 mm～42 mm的凹槽、滤梁上部及池壁周边预先设置的锚筋和插筋是否符合设计规范的要求。检验钢模和不锈钢角钢型支撑部件的尺寸和规格、厚度尺寸等参数与设计规范是否一致。

3.2.2 校核模板的排布状态

模板的排布状态通常是沿着滤池长度尺寸的方向依据板长间隔的滤梁，排布位置依据设计图纸规定确定具体位置，并且在滤梁表面标记基准点位置。根据上述信息按照特定的顺序将模板排布在整个滤池内部。

3.2.3 模板拼接完毕之后

校核单格型池体模板的平整程度，保证其误差在±2.5 mm的范围内。

3.3 滤梁二次水泥混凝土灌注过程控制

3.3.1 孔洞定位尺寸及标高控制

校核布气系统装置预先设置的孔洞的定位尺寸和标准高度，复核相关预先设置的洞口相关管道固定结果是否牢固可靠。

3.3.2 二次模板截面尺寸及标高控制

校核滤梁二次水泥混凝土模板的横截面尺寸和标准高度，检验滤梁既有的水泥混凝土截面处理状况，该截面务必保持洁净。

3.3.3 待浇筑水泥混凝土表面浇水过程控制

在水泥混凝土浇筑前，相关工程技术人员需要检查待浇筑水泥混凝土表面浇水湿润情况，必须保证表面清洁干净，不得存在明水。在二次水泥混凝土浇筑振捣及找平作业过程中，需要配备专门技术人员全程跟踪指导，着重校核滤梁表面压光水平度，要求滤梁平整度偏差保持在±2.5 mm的范围内。

3.3.4 水泥混凝土养护天数控制

水泥混凝土保湿养护时间不得少于8 d。

4 作业过程的难点

整体浇注型的滤板主要是由滤板、滤板支撑构件组成的。滤板的厚度通常会设计为102 mm，水泥混凝土的强度等级需要保证不小于C25的一次成型的钢筋水泥混凝土现浇板；滤板支撑通常是依靠滤梁或者池壁，滤梁宽度通常是122 mm，池壁和滤板连接位置通常做出凹型槽，凹型槽的宽度通常是22 mm～42 mm。滤板和滤梁之间利用滤梁内部的预埋的钢筋相连接，池壁和滤板之间是采用滤板板筋和池壁预留的钢筋进行焊接。土建作业顺序为先完成滤梁构件，并对其进行找平，再构建滤板模板，然后进行钢筋绑扎及钢筋混凝土浇筑工作。

4.1 滤座标准高度把控难度较大

现阶段滤模普遍使用3.5 mm的钢模，刚度性能存在不足，板中段扰度过大，不益于滤座的标准高度的把控。

4.2 滤梁、滤柱顶部预埋固定钢筋标准高度把控难度较大

为了达到滤板和支撑架部件稳固连接的目的，通常考虑将滤柱的钢筋预埋到滤板内部，钢筋水平段不得小于305 mm。滤梁和滤板之间需要使用φ13 mm的钢筋进行预埋，把预埋钢筋植入滤板内部，预埋钢筋的平直段长度必须大于305 mm。滤梁预埋钢筋、滤柱埋入钢筋顶部平直段标准高度把控难度较大。

4.3 配水孔、均气孔标准高度把控难度较大

相同滤池的配气孔需要在相同的平面之上，并且孔的两侧不应该存在任何形式的阻碍，配气孔能否保持水平是布气均匀程度的关键；均气孔位置如果有差距，会造成布气不均匀。配气孔在钢筋混凝土灌注前使用U-PVC管预埋操作，均气孔由于数量较大，并且所处的位置靠近滤板底部，因此在滤梁二次灌注期间预留操作。

4.4 滤梁作为构件模板的支撑部件，找平困难较大

为了达到保证反冲洗过程的滤板下方任意位置的压力均衡的目的，并且使滤板下方压入的空气能够迅速构成气垫层结构，滤板和滤池底部之间存在一个适度的空间，通常设计为0.87 m～0.97 m。在相对狭小的空间进行模板支撑或者拆除作业困难较大。为了攻克支模操作空间狭小的难点，一般将模板与不锈钢件放置在滤梁上面。滤板模板的平整程度的误差为±2.2 mm，保证模板平整程度的关键是模板支撑的滤梁表面需要保持平整光洁，但是现浇水泥混凝土表面平整度精度一般能达到8.5 mm，装修部分地面平整程度的误差为5.2 mm，为此，控制在±2.2 mm难度较大。

4.5 滤池池壁和滤板连接用钢筋预埋尺寸精度控制难度较大

一般情况下，滤池池壁和滤板加强筋通常使用焊接方式进行连接，在滤池池壁水泥混凝土进行浇筑过程中，根据滤板预埋的钢筋相关规格及合理间距进行预埋作业。

5 结语

综上所述，对整体浇注式滤板可调节滤头在实际使用中出现的问题、改造方案及对改造后运行效果进行研究和分析，确定该方案能够保证整体浇注式滤板的密闭性、对于提升用水安全有显著的效果。在滤池内部推行滤头升级改进的模式对提升水质的过滤效率较为重要，由于改造后不仅提升了滤水系统的平稳性同时还提升了用水的安全性，并且在某种角度改进滤水工艺方法，节约水厂的生产成本，更加适合水厂实际的净水过滤作业需求，未来可调式滤头的应用也会越来越广泛。