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虹吸滤池作为一种传统的水处理工艺，具有结构简单、运行稳定等优点，但也存在一些不足，如过滤周期短、反冲洗能耗高等问题。针对这些问题，虹吸滤池的改造方案可以从以下几个方面进行优化：

1.增加气水联合反冲洗：传统虹吸滤池仅采用单一水冲洗方式，容易导致滤料结块，影响过滤效果。通过引入气水联合反冲洗技术，可以有效提高滤料的清洗效率，延长过滤周期，降低能耗。

2.优化进水和配水系统：改进进水堰板设计，使水流分布更加均匀，减少局部流速过快或过慢的现象。同时套管预留技术交底，采用新型配水配气系统（如长柄滤头），确保反冲洗时水流和气流的均匀分配，避免出现“死区”。

3.更换高效滤料：将传统石英砂滤料替换为轻质滤料或双层/多层滤料组合（如无烟煤+石英砂），以提高截污能力和过滤精度，同时减少水头损失。

4.增设自动控制系统：引入PLC自动化控制系统，实现对滤池运行状态的实时监测与控制，包括液位、流量、浊度等参数。这不仅可以提升操作便捷性，还能根据水质变化自动调整运行模式，提高运行效率。

5.强化预处理措施：在滤池前端增加混凝沉淀或微絮凝设施，减轻滤池的负荷，延长过滤周期，并改善出水水质。

通过上述改造，虹吸滤池的性能将显著提升，适应现代水处理工艺的需求，同时降低运行成本和维护难度。

摘要： 虹吸滤池是传统水处理工艺较常用的池型，它利用进水、排水虹吸，节省进水和排水阀门。但在运行过程中常会出现虹吸系统真空抽吸度不足，反冲洗效果不佳，滤层冲洗不彻底，影响过滤速度及处理水质的问题。特别是在国家新的饮用水水质规范的颁布后，传统的虹吸滤池过滤工艺很难满足新的水处理水质要求。 关键词： 虹吸滤池 改造依据和方案

虹吸滤池是传统水处理工艺较常用的池型，它利用进水、排水虹吸，节省进水和排水阀门。但在运行过程中常会出现虹吸系统真空抽吸度不足，反冲洗效果不佳，滤层冲洗不彻底，影响过滤速度及处理水质的问题。特别是在国家新的饮用水水质规范的颁布后，传统的虹吸滤池过滤工艺很难满足新的水处理水质要求。

现以一组设计处理能力为6万吨/日的虹吸滤池改造为例，详述对传统虹吸滤池的改造方案。

1、滤前水浊度：<10NTU

2、设计处理能力：6万吨/日

3、虹吸滤池为矩形布置，分10格，单格面积为18m2；

4、设计滤速：13.9m/h；   

5、配水区高度：0.5m；

6、滤料及高度：卵石层厚100mm，粒径8~16mm；细石垫层厚50mm，粒径4~8mm；石英砂层厚450mm，粒径0.6~1.2mm；无烟煤厚350mm，粒径1.0~2.0mm。承托层、滤料层总高度为950mm；

7、排水槽顶距滤层顶高：1.0m；

8、滤池总高：5.55m。

    二、改造依据和方案

改造方案主要依据是目前国内成熟的V型气水反洗洗池技术，在此基础上结合”微絮凝技术”进行了改进，在对原池体结构基本不改动的前提下，对虹吸滤池进行改造，以提高水质为主要目标，适当增加产水量，具体改造内容如下：

1、过滤层改造：采用双层滤料，上层为陶粒，下层为石英砂滤料，

2、改造池体内部布局：加大滤层厚度，采用深床、均质过滤技术；

提高底部配水空间及排水槽高度；

3、改造反冲洗方式：增加气洗，采用先气冲洗、后气水同时反洗、再水清洗的方式；在冲洗强度上按微膨胀反冲洗技术设计；

4、实现全自动控制：增设水位、浊度自动检测仪表，增加双虹吸系统的自动控制装置，达到过滤、反冲洗、排水自动控制。

1、滤前水浊度：<20NTU

2、滤后水浊度：<0.5NTU

3、设计处理能力：8万吨/日

4、设计滤速：18.5m/h

5、滤料：陶粒滤料平均料径d=1.6~2.0mm，厚度L=0.9m；石英砂滤料：粒径d=0.9~1.2mm，厚度L=0.6m；滤层总厚为1.5m；

6、反冲洗强度：水冲洗强度：4~6L/s·m2、气冲洗强度12 ~14L/s·m2；

7、反冲洗历时：先静置3min，气洗1min，气水同时反冲洗2min，再水洗2min，一次反冲洗过程8分钟，实际反冲洗历时5min。

⑴ 取消底部原滤板、承托层；

⑵ 采用长柄滤头配水配气，增设滤板、滤梁；

⑶ 提高滤板高度，加大底部配水空间。原配水空间高度为0.5m，现

增大到0.8m，以便布置配气支管，保证反冲洗布水、布气的均匀度；、

⑷ 池底部清水出水孔增设气动橡胶调节阀，用以调节反冲洗水量和恒定滤池过滤水位；

⑸ 在滤池中间滤板预留D100孔洞，使配气干管穿过孔洞。滤板靠近清水出水口处预留ф15孔洞（大小同预留滤头安装孔），使橡胶调节阀的气管通过。

⑴ 取消原承托层、垫层、滤料层；

⑵ 采用双层滤料，加大滤层厚度，上层采用均质陶粒滤料，料径d=1.6~2.0mm，厚度L=0.9m；下层采用均质石英砂滤料：粒径d=0.9~1.2mm，厚度L=0.6m。过滤层总厚度为1.5m；

⑶ 过滤速度：18.5m/h；

⑷ 过滤水头：1.6m；

⑸ 反洗水头：1.0m；

⑹ 在正常过滤时，水经过进水虹吸管的自动抽吸，通过滤料层，穿过滤帽进入中心管下行到滤板下的池底汇集到出水区，由清水渠进入出水管，进入贮水池。

⑴ 对均质滤料层采用气、水反冲洗，进行微膨胀反冲洗；

⑵ 保留原排水虹吸管功能，进行更新，将水力虹吸改为自动虹吸；

⑶ 增加气冲洗系统，实现定冲洗量、定时自动控制；

⑷ 通过每格滤池底清水出水口气动橡胶调节阀调节反洗水量，使反冲洗水强度控制在4~6L/s·m2；

⑸ 气冲洗用的DN100配气干管从池顶通过中间滤板预留的孔洞进入池底，在滤板底面中心呈丰字形布置DN20配气支管，配气支管为穿孔管，开孔朝上，形成“L”形，而且开口要对准几个长柄滤头中心管之间的空档，这样空气不会直接吹进某个长柄滤头；

⑹ 提高原排水槽0.35m，使排水槽面高出滤层顶面0.5m，同时也减少了反冲洗水头，满足微膨胀反冲洗的要求；

⑺ 在加气反洗时，进水虹吸自动破坏，停止进水，空气通过配气管沿滤板底迅速扩散并集聚在滤板底下形成一个气垫层，气垫层迫使滤板下的水面下降而使长柄滤头上的长条型进气孔露出水面，这时大量空气进入中心管继而钻出滤帽进入滤层进行气洗；

⑻ 在开始气洗后，池底出水口的气动橡胶调节阀自动关闭。气洗1分钟后，橡皮阀自动开启一定开度，反冲洗水开始进水，进行气水反冲洗，2分钟后，停止向池底送气，单独进水反冲洗2分钟；自动破坏排水虹吸，进水虹吸自动生成，滤池开始进水，与此同时，出水气动橡胶调节阀自动调节开启，滤池保持恒定水位，开始进入下一个过滤周期。

⑴ 设鼓风机房，新增2台罗茨鼓风机，一主一备，鼓风机压力为

39~49Kpa，流量为12~16m3/min；

⑵ 鼓风机供给气反冲洗用压缩空气；

⑶ 反冲洗时，压缩气体由鼓风机提供，经DN100管送至滤板底面DN20丰字形配气支管，再穿过滤头均布于滤料层；

⑷ 配置空压罐一个，容积为0.5m3，通过DN15管道及电磁阀（均为常闭）与鼓风机及各橡胶调节阀连接，当每次鼓风机开动时，打开与鼓风机的连通电磁阀冲气，在需要向橡胶调节阀冲气时，打开与橡胶调节阀相通的电磁阀；

⑸ 各橡胶调节阀还接有一个泄气电磁阀。

⑴ 在进水小虹吸管上安装2个DN15的真空电磁阀，其特性均为常闭型（失电时关闭）；在排水大虹吸管安装2个DN25的真空电磁阀，其特性为一常开一常闭型，见下图：

⑶ 当滤池过滤开始时，进水小虹吸管真空电磁阀开启，开始抽吸真空，在设定时间到达后，真空电磁阀自动关闭，小虹吸形成，滤池进水；大虹吸形成也相同。

⑴ 滤池过滤水位、反冲洗的形成与破坏以及反冲洗过程都采用自动控制，而且采用闭环控制方式；

⑵ 在进水总渠和每格滤池安装1台水位变送器，在出水总管上安装在线浊度检测仪1台；

⑶ 恒水位自动控制程序：滤池开始进水时，先冲气关闭橡胶调节阀，当滤池水位上升到设定水位时，慢慢调节开启橡胶调节阀保持滤池水位基本恒定，随着过滤进行，滤层阻力增大，水位上升，应及时少量为橡胶调节阀泄气，增大开度，保持水位基本不变；

⑷ 反冲洗开始自动控制程序：当某滤格水位达到最大值（橡胶调节阀完全泄气，水位失控，继续上升至最大值）时，应控制对本滤格开始反洗，或当出水浊度仪达到一定数值，应控制对水位最高的一滤格开始反洗；

⑸ 滤格反冲洗过程自动控制程序：先开启进水小虹吸破坏电磁阀，破坏进水小虹吸，滤池停止进水；静置3分钟等待滤格水位下降至出水水位；开启鼓风机，配气管DN100电动球阀打开，气洗开始；1分钟后关闭排水大虹吸破坏电磁阀，开启抽气电磁阀，直到大虹吸形成，气水反冲洗开始；2分钟后，鼓风机停止，配气管电动球阀关闭，单独水洗开始；2分钟后，排水大虹吸破坏阀开启，排水虹吸停止；进水小虹吸破坏阀关闭，抽气阀开启，形成进水虹吸，滤格进水；

⑹ 自动控制通过电气、PLC和电脑等电器元件完成。在配气及真空系统各设一套就地自动PLC控制柜，通过总线网将所有生产数据会集到主控台电脑杭州市某高层(27层)住宅群施工组织设计(创西湖杯)，进行数据汇总、分析操作，实现滤池运行的全自动控制。

原进水、排水虹吸管均更新为自动控制虹吸管，进水虹吸管因进水量增大，断面尺寸需重新核算；排水虹吸管因反冲洗水强度及历时都比原设计低，因此断面尺寸可与原规格相同。

进水流速V进取0.45米/秒

进水断面取ω=B×L=0.55×0.45米=0.247米2

广西-居住区绿地设计标准单格实际面积f=18米2

因本改造方案依据”微絮凝技术”进行改进，在已应用的”微絮凝技术”工程实例中，当进水设计浊度为70~90NTU时，设计滤速为19.9m/h，出水浊度为1.0NTU以下。又因在本改造方案中使用的主要滤料为陶粒滤料，陶粒滤料是一种新型的生物膜载体填料，具有质轻、比表面积大，吸附能力强等优点，可满足正常滤速为20~25m/h，强制滤速可达到20~40m/h的使用。因此，本改造方案中的实际滤速19. 4m/h是完全可行的。