（2）应用较薄深层中粗粒石英砂滤Φ0.85-1.10，层厚在1000-1100mm，以气、水反洗滤床进行改造，两者均较适合我国水厂改造。
对于国内已建滤为普通快滤池、双阀滤池、无阀滤池，采用第（1）种方式对于适用于一般池身高度，对较高的虹吸滤池则可采用第（2）种方式。这样都能达到制因地制宜改造简易方便，提高过滤水量水质而又能降低投资的造价的多种目的。 4、比较各类滤池滤料组成考核其过滤性及比表面吸附能力大小。 A、分析比较三类滤料组成考察各类的过滤性（L/dm）： （Ⅰ）类：欧洲类型Aquazor-V型滤池均质均粒石英砂滤率石英砂滤床； （Ⅱ）类：美国类型即经曲普通滤池，祥符桥水厂滤池亦属此类，滤料为单层石英砂滤床。 （Ⅲ）类：中昌型浅层中粗粒均质均粒石英砂滤床。 三类滤料组成分析比较详见下表：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 11
滤池分类 滤料级配石英砂粒径 滤层厚度 d50=dm ε0 Φ L/dm S/A Ri=(L/dm） 增加吸附能力 Ⅰ）类欧洲Aquazor-V型 a.Φ0.95-1.35 1200 1.13 0.4 0.7 1062 5461 Ra=1.06×103 29-36% b:Φ0.9-1.2 1100 1.04 0.4 0.7 1057 5440 Rb=1.06×103 29-36% Ⅱ）类：美国型 a.0.5-1.2 700 0.77 0.38 0.8 904 4227 Ra=9×102 - b0.42-1.27 600 0.73 0.35 0.8 822 4007 Rb=8.2×102 - Ⅲ）类中昌型 a.浅层中粗粒度0.6-1.10 850 900 0.81 0.38 0.75 1049 1111 5203
5511 Ra=1.05-1.11×103 21-28% 29-35%
b.深层中粗粒度0.8-1.1 1000 1100 0.92 0.4 0.75 1063 1170 5106
5616 Rb=1.02-1.17×103 27% 34-40%
由表可知以L/dm代表过滤性之值或去除率的对数值Ri指出
RⅠAB＞RⅡab≤RⅢAB
Ri=ln(c/coi)=λ(L/dm)i=λ(fanθi)
同时Pi=1/Ri表示滤料的通透性
类别 fanθi Qi Ri 过滤性 Pi 通透性 Ⅰ a 6.67 QIa=81.5 1.1×103 好 9.1×10-3 小 b 7.86 QIb=81.75 1.1×103 好 9.1×10-3 小 Ⅱ a 2.55 QIa=68.6° 9×103 次 1.1×10-2 大 b 1.94 QIb=62.5° 8.2×102 次 1.2×10-2 大 Ⅲ a 4.29 QIa=76.9° 1.1×103 好 9.0×10-3 小 b 7.14 QIb=82° 1.1×103 好 9.1×10-3 小
Pi=f(dm/L) PⅠ＜PⅡ≤PⅢ
B、三类滤料滤床的比表面比较
由S／A代表单位面积的颗粒料的比表面，其表式为
S／A＝6（1-ε0）/φ×(L/dm)
其中ε0为颗粒度的空隙宰，φ为颗粒园粒度；L为滤床厚度，dm为滤料的几何中均粒度，由此应用于粗、细、中三类滤料则
[S/A]粗/[S/A]细=φ细/φ细=（1-ε0）粗/（1-ε01）细×L粗/L细×d粗/d粗
现就粗、细、中三类滤床作比较均同细粒度(即经典过滤)为基准其结果，己列于表中第9、10列。由此可见采用中昌型浅层中超粒滤层或浅深层中粗粒滤层的过滤性及单位面积的比表面吸附能力 均占相当优越性和合理性。
各类砂床组成的比较其基础是相同进水水质，过滤速率，水温及相同球体形砂粒条件进行的，并以其沿滤床深度(Li)，单位平均粒度为宽度的砂粒柱状体中所取得的空隙比，过滤率与通透性， 而加以比较的，根据各类砂床的球粒体积Vi＝π／6(dwi)3；球体砂粒的表面积Si＝π(dwi)2；假定 Li/dwi=（N）—为“平均粒度”球体的数量，于是可得到以下表所示的结果。
三类砂滤床 沿L深度排列dm（N）的球粒数 叠球的体积V=（N）.V 叠球的体积S=（N）.Si 比表面S/dm2 空隙量∑0=V-（N）v 空隙比∑0/v-N 过滤性Ri 通透性Pi Ⅰa 1062个 V=802mm3 S=4260mm2 3336 ∑0=730mm3 0.48 1.1×103 9.4×10-3 Ⅰb 1078个 V=599mm3 S=3525mm2 3388 ∑0=545mm3 0.48 1.1×103 9.3×10-3 Ⅱa 946个 V=201mm3 S=1627mm2 2971 ∑0=182mm3 0.48 9.5×102 1.1×10-2 Ⅱb 822个 V=167mm3 S=1376mm2 2582 ∑0=152.7mm3 0.48 8.2×102 1.2×10-2 Ⅲa 1111个 V=309mm3 S=2290mm2 3490 ∑0=282mm3 0.48 1.1×103 9.0×10-3 Ⅲb 1011个 V=408mm3 S=2662mm2 3145 ∑0=438.4mm3 0.52 1.0×103 9.9×10-3
表列结果同图中所示表列数基本相同。
5、应用浅层中超粒及浅深层中超粒均粒滤料滤池的投资经济性较突出。
(一)普通快滤他的土建和设备(指包括阀门、管配件等)的基建费用按15万m3／日供水量的水厂包括安装(国产设备)其总费用为人民币600—700万元，合每1m3/日供水能力所需投资为40—47元，而局部改造如祥符桥水厂滤地总费用仅为136万元，仅占新建费用的20.9%（含9.1元／m3)。
如采用仿Aquazor V型滤池在相同供水量规模以40万m3／日滤站的基建同上海浦东某著名自动化控制现代化水厂投资总额分析比较如下；
1)滤站：a.主体土建及国产设施设备及安装费用为￥195.5万元
b、附属建筑鼓风机房(兼空压机房水泵房)的土建及安装费用为￥209万元 2)滤池设备；a国产设备及安装费用￥6.5万元
b.进口设备及安装费用(鼓风机、空压机、水泵等)￥1825万元
3)PLC系统为全厂子站之一约为￥97万元
合计40万m3／日滤站的投资总额为￥2，333万元 其中引进设备即第2)b占总额为￥l.825万元 合占 78.23%
合每1m3／日能力所需投资为￥58.33元。
(二)上述40万m3／日现代化水厂中如以国产设备代替进口设备。
则总投资费用大为减低，这样所需投资合每1m3／日能力费用为20元／m3，约800～1000万元。则改造费用与之比较则仅9.1元／m3合占15％。 由此得到几点启示：
1、为全部应用国产设备，如土建及安装，所需投资费用只需1000～1200万元，含每1m3／日能力 投资费为30元。
2、对15万m3／日水厂而言滤站基建投资以50～60元／m3计采用国产设备及单水反洗所需投资 费为750～900万元。
3、对15万m3／日老水厂滤池改造免去了鼓风机、空压机以及仍利用水塔反洗免去水泵房土建与设备安装，根据杭州自来水祥符桥水厂滤池改造经验只需136万元仅为总投资18～20%。
4、对改造老池的具体项目主要为改变原细颗粒、薄层滤料为浅层中粗粒滤料：滤板滤头布水系统，因而所需工期大为缩短和简化，改造期内可实行边生产边改造不影响水厂供应，达到多、快、 好、省的目的。
六、结论
1、应用中昌所创选的浅层中粗粒均质均粒石英砂单水反洗滤床或浅深层中粗粒均质均粒石英砂气、水反洗滤床，从理论上和实际生产运转上可获得比—般经典普通快滤池滤料滤床及欧洲类 型的V型气、水反洗滤池滤床具有更好的过滤性和出水水质。
2、应用中昌公司所创造的滤床还同时有其它的优点：可以对一般普通快滤池进行最简易的改造。它不需要将原有滤池——包括普通滤池、双阀滤池，以及虹吸滤池等，予以废弃或敲掉，改造工程只要在单个滤池内进行底部进行滤板滤头承托梁与隔墙小阻力单水或气水反洗或气水的反洗滤床的改造仍能达到充分利用普通滤池等原有土建与设备，完全免除了新建机房，管阀系统及PLC控制系统，达到经济有效的目的。而且可以边生产边改造的情况下逐只逐组地进行达到生产与改造两不误的优点。杭州祥符桥水厂两组滤池的改造在16只池在对外不断生产供水的情况下通过科学安排，仅用了160多天时间完成了即滤池的改造工作，改造费用仅为新建普通滤池的15-20%，为新建气、水反V型滤池的6％费用。
3、滤池经改造后经过190多天的运行测定在进水浊度5Ntu以下时出水浊度平均为0.37Ntu，平均浊度去除率为89.6%／(85.4～92.3％)改造前为77%；滤速平均为10～12m／时，出水量从11万m3／日提高到15.5万m3／日，出水量提高了40.9％或对原设计规模提高了7％。
θi fanθi=L/103×dm8 Pi=(1/Ri) Ⅰ θⅠa=81.5° 1200/103(1.13-0.95)=6.67 9.4×10-4 小 θⅡb=81.25° 1100/103(1.04-0.9)=7.86 9.4×10-4 小
Ⅱ θⅠa＝68.6° 700/103(0.77-0.5)=2.55 1.1×10-3 大 θⅡb＝62.5° 600/103(1.13-0.95)=1.94 1.2×10-3 大 Ⅲ θⅠa＝76.9° 900/103(0.81-0.6)=4.29 9.0×10-4 小 θⅡb＝90° 1000/103(0.94-0.8)=7.14 9.4×10-4 小
主要参考资料：
1、J.Cleasby“Granular Bed and Precoat Filtration”from 《Water Quality and Treatment》 AWWA, 1999. 2、Kawamura:《Filtration》 from water supply Engineering Handbook Montgomery Co, 1989 3、杭州市自来水二公司《一厂滤池改造及运行情况》
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张亚杰 教授级高工 中昌公司顾问总工程师 倪席平 申昌公司总经理
丁云鹤 高级工程师 中昌公司总工程师
本文来自: 环境技术网(www.65et.com) 详细出处参考：http://www.65et.com/h2o/1/200707073882.html
普通快滤池改造
普通快滤池是传统水处理工艺较常用的池型，其主要特点是采用了大阻力配水系统，且采用单一水反冲洗工艺。在国家新的饮用水卫生标准实施后，其固有的缺点已不容忽视，如出水浊度一般设计为小于5NTU；大阻力配水系统反冲强度较大，耗水量大，能耗较高，反冲洗布水不均匀，造成滤料冲洗不彻底或跑砂现象；滤池管配件多，管路复杂，管理劳力强度高；过滤周期短。而改造为气水反冲洗的方式后，则可以克服上述不足。
改造大阻力普通快滤池的实践
来源：中国环保技术网 更新时间：09-8-27 15:42 作者: 方承佳
1 概况
佛山市供水总公司下属的石湾水厂始建于1963年，当时供水规模只有4000 m3/d，随着城市建设的飞速发展，水厂前后经过几次改扩建和挖潜改造，目前已具备50×104m3/d的供水能力。水厂由三个生产完全独立的车间组成，由于建立的年代不同，三个车间净水构筑物所采用的型式也不尽相同。单就滤池来说，一车间采用的是单阀滤池和中阻力快滤池，二、三车间采用的是大阻力普通快滤池。它们冲洗的方式都是采用单一的水冲洗形式，所要求的反冲洗强度大，因此耗水量多。
从滤池的工艺过程来看，首先冲洗效果的好坏会直接影响到滤池的工作周期，另外，如果滤料的粒径比较均匀，孔隙率较大，滤料层截污能力就增强，滤池的工作周期也会相应增长。
因此滤池改进的重点应该从增加滤池的含污能力、改进滤料的级配组成、提高滤速和反冲洗效果、延长运行周期等入手。然而旧池的改造不同于建新池，必须尽可能利用原池的结构，即要投资省，又要使效果最佳，从而达到提高供水水质、节能降耗等目的。
2 二车间滤池的对比性改造试验
二车间有两座共16格滤池，单池尺寸为5m×5m，配水系统为丰字形多叉穿孔管系统。承托层由下而上是由粒径为36～16mm、16～8mm、8～4mm、4～2mm的卵石组成，厚45cm。中间是粒径为1～2mm粗砂层，厚5cm，也起承托作用。上面是粒径为0.5～1.0 mm的石英砂滤料层，厚80cm。1995年借二车间滤池更换滤砂的机会，开始了滤池的改造试验，将其中两格滤池增设了配气系统。为了与原配水系统相配合，增设的配气系统也采用丰字多叉穿孔管形式，其干管采用Φ219 mm的无缝钢管，支管为Φ40 mm的玻璃钢管。支管上钻有与水平面成45°夹角、向下的两排孔，孔径为Φ2.5 mm，孔距150 mm，两排孔交错排列。这两格滤池的配水系统、承托层均维持原状，而滤料层配置其中一格维持原状，另一格则换成厚80 cm、粒径为0.95～1.35 mm的均质石英砂。
滤池反冲洗时，仍用原高位水池水冲洗，水洗强度14 L/(m2·s)，气洗强度为15 L/(m2·s)。反冲洗顺序是先气洗2 min，然后再气水同时冲洗3 min，最后水洗3 min。这套配气系统刚开始使用时效果特别好，特别是第一次冲洗就把粒径为0.5～1.0 mm滤料层中长期积累的泥球冲上表面足有3 cm厚一层(由于风机房建造等原因，配气系统安装了半年多才投入使用，