翻板型滤池的特点及设计探讨
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摘要：本文阐述了翻板滤池过滤系统、配水配气系统、反冲洗系统的设计要点及
注意事项，同时也针对翻板滤池的不足提出了建议。
关键词：翻板滤池;反冲洗;自动控制
中图分类号：TU63文献标识码：A
引言
翻板滤池又名苏尔寿滤池(Sulzerfilter),是一种新兴的水处理过滤系统,
该滤池不但在反冲洗系统、排水系统及滤料选择等方面有其独特的优点,而且在
出水水质、反冲水耗量等方面也具有传统滤池无法比拟的优势。
一、技术难点分析及国内外技术现状
气水反冲翻板滤池制水在国内外仍属于比较先进的工艺。设计阶段公司与葛
洲坝集团股份有限公司勘测设计院紧密联系、参观考察多处水厂并结合利用现有
已知翻板滤池工艺特点大胆创新走出了新建翻板滤池这条道路；滤池施工更是巧
妙的将滤池与水厂中心控制室及办公室结合在一起，实现了水厂现代化多功能环
境与制水先进工艺的双赢；运行阶段，水厂以设计理论为基础，结合水厂施工生
产运行，合理的更进生产运行模式，在更好的降低滤池过滤水浊度的同时降低了
生产成本。
二、工程概况
葛洲坝第一工程有限公司西坝水厂新建翻板滤池2座，每个滤池设计水量
40000m3/d，由6格组成，单排布置，每格过滤面积40m2，滤池滤料采用均质石
英砂，厚1.2m，粒径0.9mm-1.2mm，不均匀系数1.2-1.4。冲洗周期为48小时，
气冲洗强q气=15L/(m2.s)；气水反冲阶段q气=15L/(m2.s)，q水=4L/(m2.s)；
水冲洗阶段q水=8L/(m2.s)。过滤及反冲洗过程均自动化控制，通过滤池中的液
位仪的电模拟信号，自动调节出水模拟调节阀的开启度，使滤池整个过滤过程水
头损失很定。
翻板型滤池是瑞士苏尔寿公司的研究成果,因其反冲洗泥水阀板在工作过程
中于0°～90°范围内来回翻转而得名。其配水配气管示意图见图1。
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图1翻板滤池配水配气管示意图
（一）、滤池设计
滤池设计规模为15.0@104m3/d,设计正常滤速为8.0m/h、强制滤速为
9.0m/h。共设八格滤池,单格过滤面积为106.4m2,平面尺寸为14.0m@7.6m。整个
滤池平面尺寸为35.23m@23.50m,采用单排左右对称布置,两侧各布置四格滤池;
中间为反冲洗泵房、配电间及中控室(二层),东西两侧最外端为封闭式溢流排水
渠,南北两端分别为配水渠、管廊。原水(机械搅拌澄清池出水)由配水渠分配至
各格滤池,经进水渠溢流堰进入滤池过滤。配水及进水渠下为排水渠,反冲洗泥水
经翻板阀排放口进入泥水排放渠。滤池管廊分两层,上层为管廊层,下层为清水
渠。
（二）、过滤系统设计
设计采用双层滤料,上层无烟煤滤料厚为0.7m,下层石英砂厚为0.8m,L/d有
效=1.52。无烟煤:d=1.4~2.5mm,k60
砂:d=0.8~1.2mm,d10=0.70~0.75mm,k60≤1.45。
砾石承托层厚为0.45m,自上而下采用由细到粗的分层布置方式,细砾石
d=3.0~5.6mm,粗砾石d=8.0~12.0mm。滤池进、出水水位差为2.45m,当滤料处于
清洁状态过滤时,滤池内部水头损失之和约为6.8kPa,滤池的容污水头为
17.7kPa,滤料容污率约为2.5kg/m3,当滤池的进水浊度为3.0NTU时理论反冲洗
周期约为70h,滤池出水浊度
（三）、滤池配水配气系统设计
滤池反冲洗系统采用独特的由横向配水配气管(以下称“横管”)与竖向配水
配气管(以下称“竖管”)组合而成的配水配气系统。每根竖管上端伸入横管与其
组成一套系统(采用橡胶圈密封接口),在滤池宽度方向上相对池体中心线对称布
置两套,纵向布置管中间距为230mm,单格滤池共设置了122套管道系统,即竖管、
横管各122根。
四、配气系统存在的问题及改造
传统翻板滤池设计图，配气配水采用一根母管作为反冲洗水和反冲洗气管及
滤后水出水的唯一通道。如下图：
图2
此种布置方式或类似工艺在实际生产中易发生长柄滤头断裂情况。一旦发
生，需停止该滤池运行，进行人工挖开1.2m厚左右的滤料进行维修，费工费时，
影响制水量。在用水量高峰季影响更加突出，明显增加剩余滤池的生产压力，直
接增加了运行成本。
（一）、问题研究
滤池安装的可调式长柄滤头为ABS材料，其临界表面张力为34-38mN/cm，在
原始设计下，当放冲洗气开启时，在气管附近的的长柄滤头受到大量气体90°
直接冲击，产生来回震动，长此已久在力矩的作用下，滤头发生了断裂现象，体
现在当滤头断后，反冲洗开启时损毁的部位无法形成气垫配气，气体直接通过滤
板喷泉式涌出。
（二）、创新改造
解决滤头断裂问题，即要解决配气方式问题，我厂在2期改造中对放冲洗气
管进行了改造，
图3
垂直布置如下图：
在实际安装过程中，降低了DN200反冲洗气管的高程，使其与放冲洗水管同
高，首先避免滤头受气体直接冲击。另考虑到气垫形成问题，采用了4根DN100
的垂直气管，安装至滤板一下5cm，保证气体不会直接从滤头进气孔直接进入而
影响冲洗效果。
平面布置如下图：
4根引气管分别处于4根滤头正中心，不与滤头位置冲突，防止对滤头进行
正面冲击。进过此种改造之后，反冲洗气通过引气管垂直冲向滤板后分散开来（如
上图），并形成气垫，满足反冲洗工艺要求，并且对滤头冲击减到最小。
（三）、经济性分析
改造之前，滤池附近滤头平均每2个月每格滤池断裂2,3根，断裂后需动用
大约4个人工挖沙3米，10m3左右。并且增大了其他滤池的制水力，缩短了反
冲洗时间，增大了能源消耗。改造之后，有效的避免了此种现象的发生。
五、设计注意事项
①单格滤池的过滤面积不宜过大,垂直于翻板阀的池壁也不宜太长,以免排
水距离、排水时间过长,使远端反冲洗泥水中的污染物发生沉淀。
②由于采用高强度气冲、水冲,反冲洗横管在反冲洗开始时所受的瞬时冲击
力较大,实际工程设计中应根据横管的管长、所受冲击力大小对其进行精确受力
分析计算,以确定不锈钢稳压片的数量及位置。
③滤池采用高强度的水冲,所需反冲洗水量较大,应确保在反冲时间内有足
够的清水量。该工程设计中把滤池管廊下层空间设计成清水渠(宽为5.5m,净空高
为1.3m,总长为2@32m),加上泵房进水井容积,总清水蓄量达到了560m3,可满足滤
池连续反冲洗的需要。
④竖管在配水渠中的位置应位于反冲洗渠道进水管直径外一定距离,以免反
冲洗进水进气的冲击破坏竖管。
⑤反冲洗的泥水静沉时间与原水水质、所采用的滤料等有关,应根据实际运
行情况对其进行适当调整。第二阶段的反冲洗可采用单水冲,也可重复第一阶段
的反冲洗程序。单水冲时间的确定应考虑池体滤料面上的最大蓄水容积,尽量避
免发生反冲洗泥水溢流现象,防止泥水污染相邻滤池。
结束语
本文通过对翻板滤池设计以及反冲洗问题的研究，将会对水厂建设今后将要
进行的项目有非常显著的作用。这不仅仅是在帮助我们在今后的水厂建设中节约
部分施工及运行费用，对我们而言它更是一个启发，提醒我们需要在工作中不断
积累、进步，这样才能更有益与企业以及自身的壮大。
参考文献
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