水厂预沉池进水挡污闸板的改造

刘有来，武强，李本新
(兰州市自来水总公司，甘肃兰州730030)

　　摘 要：利用浮力原理，将原预沉池平面轮式挡污闸板改造为浮箱式闸板，既便于升降操作和防腐检修，又能完全满足生产工艺要求，从而大大降低了日常的维护管理强度和检修费用。
　　关键词：预沉池；闸板改造；浮力
　　中图分类号：TU991.2
　　文献标识码：C
　　文章编号： 1000-4602(2001)02-0055-02

　　1 概况

　　黄河是兰州第一水厂的水源，取水口位于黄河上游兰州市西端的西柳沟段，两座一级泵站均采用斗槽预沉取水方式。预沉池的主要作用为沉积源水中的泥沙，阻挡水面浮物和杂草，它的位置低于黄河河床，在正常生产状况下其上游冲洗闸板关闭，水流从黄河下游倒流溢入，加上下游进水闸板的阻拦，使泥沙和浮物不易进入预沉池(图1)。当沉积泥沙和水面浮物较多时，同时打开上、下游闸板，利用湍急的水流将泥沙和浮物冲走。

　　预沉池下游进水口处设置有平面轮式闸板，每块闸板由三块小闸板垂直叠放落成，总重约16.8t，由对称设置在闸板两侧上方的提升装置起吊。按原先的设计要求，闸板沿下游进水口处两侧导槽下放至离池底1.5m高的混凝土支墩上，进水从闸板下方通过(图2)。由于该平面闸板体积、重量都比较大，按生产工艺要求，升降操作较为频繁，加上处于露天作业，使日常的维修管理非常不便。有一段时间，曾尝试在下游进水口处不再放置闸板，结果当黄河源水较清时效果还可以，但到了洪水期间，黄河水位上升，水面浮物和杂草增多而容易进入预沉池，影响供水安全。1998年夏季，因黄河上游一家化工厂胶油泄漏，随水大量飘入预沉池 并进入提升泵房，大面积粘附在挡污格栅和旋转滤网上，造成严重的水质污染和经济损失。

　　2 闸板改造

　　1999年初，对上、下游两座一级泵站预沉池的进水闸板都进行了改造。
　　①原理：将闸板制作成浮箱式闸板，可利用自身浮力使其在水面上、下都有一定的拦污高度，用以阻挡水面浮物和杂草。
　　②改造工艺。为节约材料，利用原有的一块小闸板为基本框架，改制成浮箱式闸板。原先的小闸板是以型钢为骨架，四面用钢板焊制而成，故只需用δ＝5mm钢板焊封另外两面，即可制成密封箱体，见图3。制作完毕后进行密封性水压试验(P＝0.3MPa)，无渗漏即可。

　　③增设密封圈。为提高闸板与导槽间的密封性能，在闸板正面、背面两侧边缘增设P型橡 胶，先用条形钢板压住橡胶条，然后用螺栓固定。
　　④浮力计算。闸板浮起的条件为：水下部分的排水量等于闸板的重量。黄河水密度按ρ水＝1.05kg/L计算 ，则闸板水下部分高度H水下＝V排水量/S底＝G闸板/(ρ水·S底)＝6730/(1.05×10³×10.62)≈0.6m。 因闸板的总高度为1.3m，故闸板水面以上高度H水上＝1.3-0.6＝0.7m。实际工作状态下，浮箱式闸板随着黄河水密度的变化而略有升降，但基本上和计算结果相符。

　　3 改造后的效果

　　①增大了预沉池的进水断面。由于将原先三块小闸板减少为一块，预沉池进水断面加大，改制为浮箱后，因其他尺寸未变，其两侧仍在导槽内被水平方向定位，不会被水流冲出，只随水位涨落而升降，从而有效地阻挡了水面浮物和杂草，保证了预沉池的安全运行。
　　②改制工艺简单，费用较低(因为只是在原有小闸板的基础上进行)，且非常实用。
　　③改制后的浮箱式闸板重量减轻、体积变小，源水中污泥、杂草不再像原先那样容易进入或缠附在闸体上需要经常进行清理，故提升装置的起吊频率降低，闸板的升降操作和防腐 检修都比较容易、方便。
该浮箱式闸板投入使用后，满足了生产工艺要求，有效地防止了水面浮物进入预沉池，较好地解决了原平面闸板操作、检修上的诸多不便，达到了预期的改制效果。

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收稿日期：2000-08-25