摘要：V型滤池在反冲洗时存在不同程度的跑砂现象是水厂里一种比较常见的问题，也是长期以来一直困扰着本行业的一个难题。通过对V型滤池反冲洗系统的深入研究，针对反冲洗强度过大、反冲洗不均匀和反冲洗排水不均匀等跑砂原因提出了相应的解决方法，可供同行分享和借鉴。
V型滤池全称为AQUAZUR“V”型滤池，因为其进水槽形状呈V字形而得名，是法国得利满（Degremont）公司研究、开发的专利技术。V型滤池属于快滤池，为恒水位恒速过滤，采用单层粗粒均质石英砂滤料，采用长柄滤头配水配气的气水洗加表面扫洗的联合反冲洗方式。V型滤池具有单池过滤面积较大、截污、过滤周期长、出水水质好、反冲洗完全、反冲洗水量省等诸多优点。我国于20世纪80年代末由法国得利满（Degremont）公司引进该项技术，并广泛应用于大、中型自来水厂中。
V型滤池在反冲洗时存在不同程度的跑砂现象是水厂里一种比较常见的问题，如何去解决滤池反冲洗跑砂问题是长期以来一直困扰着本行业的一个难题。笔者通过对V型滤池反冲洗系统的深入研究和分析，总结了V型滤池反冲洗跑砂原因及解决方法，以供同行们分享和借鉴。
1、V型滤池反冲洗跑砂原因分析
1.1 滤池反冲洗强度过大
V型滤池反冲洗强度过大是造成滤池跑砂的一个主要原因。
在正常的反冲洗强度下，V型滤池砂滤料始终处于松动微膨胀状态，不会出现跑砂现象。砂滤料膨胀率会随着反冲洗强度的增加而增加，当反冲洗强度增加到一定程度时，膨胀至反冲洗排水堰顶附近的表层砂粒会被反冲洗水流带走，于是便出现跑砂现象。反冲洗强度越大，跑砂现象越严重。
V型滤池反冲洗过程包括：气冲洗、气水同时冲洗、水冲洗三个阶段。反冲洗跑砂现象通常出现在气水同时冲洗阶段，因为该阶段同时进行气冲洗和水冲洗，反冲洗强度较大。单独气冲洗和单独水冲洗阶段一般不会跑砂。
1.2 滤池反冲洗不均匀
V型滤池反冲洗不均匀也是造成滤池跑砂的一个原因。
滤池反冲洗不均匀是指同一个滤池内的水冲洗强度或空气冲洗强度分布不均匀，有的部位冲洗强度大，有的部位冲洗强度小。当滤池反冲洗不均匀达到一定程度后，就会出现跑砂现象。
导致滤液反冲洗不均匀的因素很多，主要有设计方面、施工及运行管理三个方面。
设计方面：滤池反冲洗系统设计上的缺陷，会导致滤然反冲洗不均匀。如：由于一次配水配气渠道流速过大、配水孔配气孔流速过小导致的一次配水配气不均匀；由于气水室高度过小、滤孔开孔比过大、滤头分布不均导致的二次配水配气不均匀；由于单格滤池过宽导致的排水堰上负荷过高等。按照规范要求设计的V型滤池，其反冲洗均匀性一般都能满足要求，因此由设计原因引起的滤池反冲洗不均匀的情况很少。
施工方面：由于滤梁及边梁顶表面的施工精度以及预制滤板底表面的平整度达不到设计要求或由于整体滤板施工时的振捣，使得同一滤池内的滤杆进气孔水平高度偏差较大，由此导致整个滤池布气不均匀。另外，滤头紧固不牢、滤板密封不严等泄漏问题也会导致滤池反冲洗配水配气不均匀。
管理方面：操作管理人员不能及时发现和解决滤池运行中存在的问题，导致滤池反冲洗不均匀程度越来越严重。如同一滤池内砂面不在同一水平高度，滤头有堵塞、破损或松动现象，滤板密封胶泥有松动、脱落现象，以及由于滤池长期冲洗不完全导致滤头出现不可逆转的堵塞问题。
1.3 滤池反冲洗排水不均匀
V型滤池反冲洗排水不均匀是造成滤池跑砂的另一个原因。
滤池反冲洗排水不均匀是指单位长度排水堰上的排水量不同，有的部位排水量大，有的部位排水量小。排水流量大的部位流速高，排水流量小的部位流速低。水流速度高的部位容易出现跑砂现象。当滤反冲洗水不均匀达到一定程度后，就会出现跑砂现象。
造成滤池反冲洗排水不均有设计和施工两个方面的因素。
设计方面：设计的V形槽配水不均匀，导致表洗水分布不均匀，从而引起反冲洗排水不均匀。V形槽配水不均匀，通常是V形槽进水端流量大，越往后流量越小。另外，排水堰上负荷过高，排水流速过大，也容易引起跑砂。
施工方面：反冲洗排水堰顶表面的施工精度达不到设计要求，会导致同一滤池反冲洗排水不均匀。V形槽扫洗孔施工精度达不到设计要求，会导致表洗水分布不均匀，从而影响反冲洗排水的均匀性。
2、V型滤池反冲洗跑砂解决方法
解决滤池反冲洗跑砂问题，首先要分析跑砂原因，然后再针对具体原因采取相应的解决方法。
首先通过观察滤池反冲洗全过程来判断该滤是否存在反冲洗和反冲洗排水不均匀情况，如滤池反冲洗和反冲洗排水都比较均匀，则滤池跑砂是由于反冲洗强度过大造成；如滤池存在反冲洗和（或）反冲洗排水不均匀情况，应首先解决反冲洗和（或）反冲洗排水不均匀的问题，然后再按上述方法断是否存在反冲洗强度过大问题。
2.1 反冲洗强度过大
由于反冲洗强度过大造成的跑砂，可以通过降低气水同时冲洗阶段的气冲洗强度或水冲洗强度来解决。
在不影响单独水冲洗强度的情况下，可优先选择降低水冲洗强度。通过减小各台冲洗水泵出水管道上手动阀门的开启度，来增加反冲洗水管道的阻力，达到降低水冲洗强度的目的。如果跑砂问题得以解决，可以考虑在反冲洗水总管上加设一个手动闸阀，专门用于水冲洗强度的调节，以避免使用各台冲洗水泵出水管道上的阀门进行调节带来的不便。
如果适当降低水冲洗强度后仍然存在跑砂现象，应考虑降低气冲洗强度。方法一：通过更接鼓风机电机皮带轮，减小皮带轮直径，来降低气冲洗强度；方法二：在反冲洗空气总管上增加一管。在支管的端部安装一个手动闸阀和一个消音器，通过调节手动闸阀的开启度，释放一定的空气量，来达到降低气冲洗强度的目的。前者需要根据设定的气冲洗强度，计算出需要更换的皮带轮大小，每改变一次冲洗强度，就要更按一次皮带轮。后者可通过调节阀门改变空气释放量，来满足不同气冲洗强度的需要。
由于气、水冲洗强度一旦调整到合适值后就不需要再进行调节，因此不建议滤池反冲洗采用变频鼓风机和变频水泵。
2.2 反冲洗不均匀及反冲洗排水不均匀
对照1.2节和1.3节所述问题查明原因，针对具体问题采取相应的解决方法，如：拧紧松动的滤头，更换堵塞和破损的滤头，重新对泄漏的滤板进行密封、铺平砂面、修整排水堰顶平整度、重新布置扫洗孔等。由于滤板设计或滤头安装精度导致的较严重的跑砂情况，可考虑更换滤板，以解决滤池反冲洗不均匀问题。
3、结论
反冲洗强度过大、反冲洗不均匀和反冲洗排水不均匀是造成V型滤池反冲洗跑砂的三个主要原因。
反冲洗均匀性会影响反冲洗排水均匀性，相反反冲洗排水均匀性也会影响反冲洗均匀性，反冲洗和反冲洗排水不均匀会导致局部反冲洗强度增加，局部反冲洗强度增加会加重反冲洗和反冲洗排水不均匀程度，如此往复终将导致跑砂，因此滤池反冲洗和反冲洗排水不均匀状况不容忽视，应及时修正。
要解决滤池反冲洗跑砂问题，首先通过观察滤池反冲洗全过程来判断该滤池是否存在反冲洗或反冲洗排水不均匀情况，据此再进一步判断是否存在反冲洗强度过大问题，然后再针对具体原因采取相应的解决办法。
另外，需要说明的是由于滤池砂面至排水堰顶的保护高度不够而造成的跑砂，通常跑砂到一定砂位后就不再跑砂，因此，遇到此情况时不应再往滤池中补充砂滤料。
