《炭砂濾池設(shè)計標準》宣貫課件

《炭砂濾池設(shè)計標準》T/

CUWA

20055

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2022目錄03主要章節(jié)內(nèi)容02框架及關(guān)鍵技術(shù)01編制背景與意義04實際應(yīng)用案例與展望《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2201編制背景與意義《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2201編制背景與意義一.編制背景水廠用地緊張、經(jīng)濟條件限制現(xiàn)有老舊水廠的改造和新建水廠用地緊張，經(jīng)濟條件限制，同時水源地受到有機微污染的情況；采用炭砂濾池代替原有砂濾池或活性炭吸附池成為一種趨勢?，F(xiàn)有國標的補充完善《室外給水設(shè)計標準》（GB50013-2018）中對炭砂濾池的適用條件沒有作出明確的規(guī)定，也缺少具體的設(shè)計參數(shù)、輔助設(shè)施的參數(shù)和運行控制要求等?！?.11.3.......當水廠因用地緊張而難以同時建設(shè)砂濾池和炭吸附池，且原水濁度不高和有機污染較輕時，可采用在下向流顆?；钚蕴课匠靥繉酉略鲈O(shè)較厚的砂濾層的方法，形成同時除濁除有機物的炭砂濾池?！薄?.11.16

炭砂濾池砂濾料的厚度與級配可通過試驗確定或參照本標準第9.5節(jié)有關(guān)規(guī)定，沖洗強度應(yīng)經(jīng)過試驗確定或參照相似工程經(jīng)驗，.......?！彼畬ｍ椚蝿?wù)要求“城市供水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)評估及標準化”（2017ZX07501001）?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2201編制背景與意義一.編制背景《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2201編制背景與意義二.編制意義統(tǒng)一炭砂濾池工程設(shè)計標準為了統(tǒng)一工程設(shè)計標準，有必要制定炭砂濾池的設(shè)計標準。（各設(shè)計院依靠經(jīng)驗來設(shè)計，行業(yè)內(nèi)難免出現(xiàn)交流不暢的問題，本標準的編制工作，吸收總結(jié)了這些經(jīng)驗和教訓(xùn)，統(tǒng)一了設(shè)計標準，有利于炭砂濾池的推廣和使用）可規(guī)范指導(dǎo)炭砂濾池相關(guān)設(shè)計，優(yōu)化運行和管理對現(xiàn)有建成的炭砂濾池，有利于優(yōu)化運行和管理。并且在工程上能合理降低工程造價和運行成本。豐富了水專項成果形成了炭砂濾池相關(guān)團體標準，支撐和豐富了“城市供水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)評估及標準化”（2017ZX07501001）。02框架及關(guān)鍵技術(shù)《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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22《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2202框架及關(guān)鍵技術(shù)一.標準框架序號章節(jié)條文備注1總則—32術(shù)語—33基本規(guī)定—3選用要求，進水要求等。1. 一般規(guī)定134工藝設(shè)計濾料和濾速沖洗612設(shè)計參數(shù)。5檢測與控制—8《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2202框架及關(guān)鍵技術(shù)二.關(guān)鍵技術(shù)明確了炭砂濾池的選用條件、進水水質(zhì)要求、適用池型，最重要的是濾料的組成、濾料厚度和規(guī)格、濾速的大小以及沖洗方式、沖洗強度。1、炭砂濾池與炭吸附池下增設(shè)砂墊層的區(qū)別？目的都是降低生物泄漏的風險。炭吸附池：砂墊層厚度一般在3

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c

m左右。多采用K

80≤1.4均勻級配的粗砂濾料，且設(shè)計濾速為8

~

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m/h的高濾速。炭砂濾池：砂層厚度5

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~

7

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c

m，采用細砂濾料，濾速

6~9m/h，在設(shè)計參數(shù)上更加保險，所以在對濁度的去除和微生物的截留上，效果都要明顯優(yōu)于炭吸附池下設(shè)砂墊層的做法。2、改造和新建采用不同的濾料厚度。改造：砂層500~600mm，炭層800~1000mm新建：砂層600~700mm，炭層1000~2000mm03主要章節(jié)內(nèi)容《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容1 總則為規(guī)范給水工程中炭砂濾池的設(shè)計，做到技術(shù)先進、安全可靠、經(jīng)濟合理，制定本標準。（目的）本標準適用于新建、擴建和改建城鎮(zhèn)給水工程中炭砂濾池的設(shè)計。（適用范圍）2.

炭砂濾池的設(shè)計除應(yīng)符合本標準的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容2 術(shù)語1.炭砂濾池

granular

activated

carbon-sand

filter采用下向流過濾方式，濾床上層為顆?；钚蕴浚聦訛槭⑸?，可同時具有吸附、生物降解和過濾攔截功能的給水處理構(gòu)筑物。國家標準《室外給水設(shè)計標準》GB

50013-2018在2.0.18條文中將炭砂濾池定義為：“在下向流顆?；钚蕴课匠靥繉酉略鲈O(shè)較厚的砂濾層，可同時除濁、除有機物的濾池?！北緱l文在此基礎(chǔ)上進行了相應(yīng)修改，現(xiàn)有炭砂濾池工程既有在顆?；钚蕴课匠叵略鲈O(shè)砂濾層的案例，也有將砂濾池上層石英砂濾料替換成顆粒活性濾料的案例。2.有效粒徑d10

（d60

、d80

）effectivesized10

（d60

、d80

）通過濾料質(zhì)量10%（60%、80%）的篩孔孔徑。3.均勻系數(shù)K60

（K80

）

uniformity

coefficient

K60

（K80

）通過濾料質(zhì)量60%（80%）的篩孔孔徑與有效粒徑的比值。《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容3 基本規(guī)定炭砂濾池應(yīng)與其他給水處理工藝單元組合使用?；炷恋怼^濾—消毒，出水滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB

5749-2022)。炭砂濾池的選用應(yīng)結(jié)合水源水質(zhì)、凈水工藝流程總體布局及場地條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。當無需或無條件同時設(shè)置砂濾池和活性炭吸附池時，或建設(shè)條件受限時，宜采用炭砂濾池。老舊水廠改造和水廠新建：用地緊張、經(jīng)濟條件限制、水源存在有機微污染。炭吸附池出水直接進入清水池：濁度不達標、微生物泄漏。炭砂濾池的進水濁度宜小于1.0NTU。危害：懸浮物、絮凝劑堵塞炭吸附孔。絮凝沉淀：控制好加藥量和運行負荷，控制好出水濁度，避免跑泥。《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容4

工藝設(shè)計一般規(guī)定炭砂濾池宜采用適合沖洗時濾層膨脹的氣水沖洗濾池池型。翻板濾池不推薦，不反對V型濾池普通快濾池4.1.2炭砂濾池分格數(shù)及單格面積應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模和運行管理條件比較確定，分格數(shù)不得少于4格。防止檢修或者沖洗等不利情況下，每格濾池負擔的流量不至于超負荷太高?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容4

工藝設(shè)計一般規(guī)定4.1.3采用普通快濾池池型時，排水槽底部外側(cè)高出濾料層表面的垂直距離應(yīng)按整體濾料層最大設(shè)計膨脹高度加100mm

高度計算確定。普通快濾池

翻板濾池4.1.4采用翻板濾池池型時，翻板閥底距濾料層表面垂直距離不應(yīng)小于300mm，臨時儲存沖洗廢水區(qū)域高度不應(yīng)小于1.5m?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容4

工藝設(shè)計一般規(guī)定炭砂濾池池深設(shè)計應(yīng)考慮炭層和砂層厚度，并應(yīng)滿足沖洗時濾層膨脹的要求和保護高度。濾層表面以上的水深宜為1.5m~2.0m。實際調(diào)研中有少數(shù)案例水深在1.2m~1.5m，為安全保險起見，統(tǒng)一規(guī)定宜為1.5m~2.0m。濾床最終水頭損失應(yīng)根據(jù)炭砂濾池沖洗周期、濾速及濾料組成等因素確定，宜為1.5m~2.5m，改造工程中應(yīng)盡量利用現(xiàn)有可用水頭。4.1.7炭砂濾池活性炭層的空床接觸時間宜為6min~20min。去除臭和味，8min~10min去除CODMn時，12min~15min。下向流顆粒活性炭吸附池，宜6min~20min，上向流顆粒活性炭吸附池，宜6min~10min，實際炭砂濾池工程上空床接觸時間多在13

min左右。綜合考慮6min~20min。進水水溫偏低、有機物濃度偏高，宜選用較長的空床接觸時間?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容4

工藝設(shè)計一般規(guī)定炭砂濾池出水直接進清水池時，應(yīng)設(shè)置初濾水排放設(shè)施。初濾水排放管的管徑應(yīng)根據(jù)排放時間和排放水量計算確定。初濾水濁度低于1.0NTU或符合企業(yè)內(nèi)部控制標準時，方可結(jié)束初濾水排放。初濾水排放流速在國家標準《室外給水設(shè)計標準》GB

50013-2018中第9.5.20條中規(guī)定為3.0m/s~4.5m/s。在實際工程運行中，部分自來水廠在濾池反洗結(jié)束后靜置一段時間，然后再進行初濾水排放，有助于減少初濾水的排放總量。炭砂濾池應(yīng)采取防止陽光直射的措施。9.封閉運行的炭砂濾池上部宜設(shè)置觀察窗，條件允許時可設(shè)置利于觀察濾池運行的照明和在線監(jiān)控裝置?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容4

工藝設(shè)計一般規(guī)定11.

炭砂濾池建在寒冷地區(qū)時應(yīng)設(shè)在室內(nèi)，并應(yīng)設(shè)置保溫設(shè)施。11.與臭氧工藝單元組合使用時，炭砂濾池應(yīng)采取防止余臭氧泄漏的措施。當布置在室內(nèi)時，應(yīng)設(shè)置室內(nèi)強制通風系統(tǒng)。通風系統(tǒng)設(shè)計可參考現(xiàn)行國家標準《室外給水設(shè)計標準》GB500139.10.19條文中臭氧發(fā)生間相關(guān)規(guī)定:設(shè)置每小時換氣8次~12次的機械通風設(shè)備，通風系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置高位新鮮空氣進口和低位室內(nèi)空氣排至室外高處的排放口。13.池體內(nèi)壁與濾料接觸部位應(yīng)強化防裂、防滲措施。與臭氧工藝單元組合使用時，應(yīng)采取池體及設(shè)備防腐措施，與臭氧接觸的鋼制設(shè)備宜選用316L型不銹鋼，密封和緊固件應(yīng)采用耐臭氧腐蝕材料。出水槽、翻板閥——316L不銹鋼密封和緊固件——聚四氟乙烯《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容能或合表4.2.3的規(guī)定。4

工藝設(shè)計2. 濾料和濾速1.活性炭濾料的技術(shù)指標應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《345生活飲用水凈水廠用煤質(zhì)活性炭》CJ/T5的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)采用機械強度高、吸附性能恢復(fù)好、化學(xué)穩(wěn)定性高、粒徑適宜和再生后性好的煤質(zhì)顆?；钚蕴?，宜選用破碎炭或柱狀炭?；钚蕴恳?guī)格：8目X30目，10目X30目，8目X20目，2.

石英砂濾料的技術(shù)指標應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《水處理用濾料》CJ/T

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的有關(guān)規(guī)定。2.炭砂濾池濾料和濾速應(yīng)根據(jù)進水水質(zhì)、濾后水參水質(zhì)要求、濾池構(gòu)造等因素，通過試驗照相似條件下已有炭砂濾池的運行經(jīng)驗確定，宜符濾速規(guī)定：單層細砂濾料，濾速6m/h~9m/h；活性炭吸附池，濾速8m/h~20m/h；炭砂濾池的正常流速為6m/h~9m/h。在低溫低濁、含藻水、出水濁度低，取較低的濾速。實際炭砂濾池工程上多采用7m/h~8

m/h濾速?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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工藝設(shè)計2. 濾料和濾速4.

炭砂濾池應(yīng)按正常運行情況下的濾速設(shè)計，并應(yīng)以檢修情況下的強制濾速校核。4.采用濾頭配水（氣）系統(tǒng)時，承托層可采用粒徑為2mm~4mm的粗砂，承托層的厚度不宜小于100mm。4.

采用大、中阻力配水（氣）系統(tǒng)時，承托層材料、粒徑與厚度宜符合表4.2.6的規(guī)定。《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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工藝設(shè)計沖洗炭砂濾池沖洗的方式、強度、時間和周期應(yīng)通過試驗或參照相似條件下已有炭砂濾池的

經(jīng)驗確定。炭砂濾池配水、配氣系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)池型、沖洗方式、單格面積、配水配氣的均勻性等因素

選用。宜采用適合氣水沖洗的濾頭、專用穿孔管等配水、配氣系統(tǒng)。4.3.3沖洗方式宜采取先氣沖、后水沖的模式。炭砂濾池沖洗過程的最后步驟應(yīng)采用濾層膨脹式?jīng)_洗。濾頭、濾板面包管《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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工藝設(shè)計3. 沖洗4.3.4沖洗強度和沖洗時間應(yīng)根據(jù)池型、濾層厚度、濾料粒徑、全年水溫、進出水水質(zhì)和運行要求等因素確定，并應(yīng)有調(diào)節(jié)沖洗強度和沖洗時間的措施。當缺乏試驗或相似條件下已有濾池的經(jīng)驗時，宜選用下列參數(shù)：普通快濾池池型，氣沖強度宜為（14~17）L/(m2

·s)，歷時宜為（2~5）min；常溫下水沖強度宜為（7~12）L/(m2

·s)，歷時宜為（6~12）min；沖洗過程最后的分層沖洗強度宜為（12~15）L/(m2

·s)，歷時宜為（3~5）min。翻板濾池池型，氣沖強度宜為（15~17）L/(m2

·s)，歷時宜為（3~5）min。水沖可采用小強度和大強度交替的多次沖洗程序，小強度水沖宜設(shè)在大強度水沖前。小強度水沖強度宜為（2~3）L/(m2

·s)，歷時宜為1min；大強度水沖強度宜為（15~17）L/(m2

·s)，歷時宜為

1min?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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工藝設(shè)計3. 沖洗設(shè)計計算采用的沖洗時濾料層整體膨脹率應(yīng)根據(jù)沖洗強度、水溫和自然分層等因素確定。適當?shù)呐蛎浡剩河欣跒V料的清洗同時不跑炭；有利于濾料的自然分層、減少混層；有利于預(yù)防無脊椎動物在其中的生長繁殖。在炭砂濾池實際工程調(diào)研中，濾料層整體膨脹率一般控制在30%~50%。炭砂濾池宜設(shè)置防止活性炭濾料流失的設(shè)施。6.沖洗周期應(yīng)根據(jù)水頭損失、濾前水質(zhì)、濾后水質(zhì)、運行時間、水溫及炭砂濾池的設(shè)置位置等因素確定。沖洗周期宜控制在24h~48h，可根據(jù)運行情況適當延長。6.炭砂濾池沖洗水宜設(shè)置無氯水和含氯水兩個來源，平時宜采用無氯水沖洗，當生物過度繁殖時應(yīng)采用含氯水沖洗?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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工藝設(shè)計3. 沖洗9.沖洗水宜采用水泵供給，也可采用高位水箱（塔）供給。水泵和水箱（塔）出水管道上應(yīng)設(shè)置流量計，并應(yīng)設(shè)有排氣和排水措施。水泵供水宜采用變頻水泵或大小泵搭配。高位水箱（塔）的出水管道應(yīng)設(shè)流量計和調(diào)流閥。水泵的沖洗水調(diào)節(jié)池和高位水箱（塔）有效容積應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《室外給水設(shè)計標準》GB

50013的有關(guān)規(guī)定。10.氣源供給宜選用羅茨鼓風機或離心鼓風機。鼓風機宜具備變頻調(diào)節(jié)功能，并應(yīng)采取降噪、隔振措施。氣源系統(tǒng)可與其他設(shè)施共用。10.

沖洗水泵和鼓風機均應(yīng)設(shè)置備用機組。10.

氣沖管道應(yīng)設(shè)計量裝置，并應(yīng)采取排水、伸縮、隔振和防倒流措施?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容5 檢測與控制炭砂濾池應(yīng)配置檢測儀表和自動控制系統(tǒng)，檢測儀表和自動控制系統(tǒng)應(yīng)滿足濾池運行安全可靠、質(zhì)量控制和提高管理水平的需求。炭砂濾池可根據(jù)過濾周期、水頭損失或出水濁度設(shè)置自動沖洗功能，并應(yīng)具備人工強制沖洗功能。每格炭砂濾池應(yīng)單獨設(shè)置濾后水取樣裝置，濾后水管（渠）上宜安裝在線濁度儀，有條件時可安裝在線顆粒計數(shù)儀和pH計，并可對每格濾池進行輪檢。4.5.每格炭砂濾池應(yīng)設(shè)置液位計和壓力變送器，并應(yīng)設(shè)水位高低限值的自動報警系統(tǒng)。沖洗水調(diào)節(jié)池或高位水箱（塔）應(yīng)設(shè)置液位計，并應(yīng)設(shè)水位高低限值的自動報警系統(tǒng)。6.沖洗水管和沖洗氣管均應(yīng)設(shè)置流量檢測裝置和壓力監(jiān)測裝置，其中壓力監(jiān)測裝置應(yīng)設(shè)置高低限值的自動報警系統(tǒng)?！短可盀V池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2203主要章節(jié)內(nèi)容5 檢測與控制7.參與控制的機電設(shè)備應(yīng)設(shè)置工作與故障狀態(tài)的檢測裝置，并應(yīng)設(shè)置斷電斷氣應(yīng)急處置、濾池停池處置等自動化應(yīng)急保護措施。自動控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置手動緊急切換裝置，自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，工藝設(shè)備應(yīng)能在手動情況下正常工作。7.

炭砂濾池應(yīng)選用滿足防潮、防塵要求的閥門控制裝置及檢測儀器儀表。04實際應(yīng)用案例與展望《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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22《炭砂濾池設(shè)計標準》T/CUWA2

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2204實際應(yīng)用案例與展望義1.項目概況水廠供水能力為30萬m3