根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2015年第一批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》（建标协字【2015】44号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。
总则
本规程适用于新建、扩建或改建的城镇及工业给排水处理工程中采用重质滤料的上向流滤池设计，也可用于污水深度处理及微污染水源饮用水处理工程中采用重质滤料的上向流滤池设计。不适用于采用轻质滤料的上向流滤池设计。
上向流滤池的设计应在不断总结生产实践和科学试验的基础上，合理采用新技术、新材料，采用合理的设计参数，实现优化运行管理，节约能源和资源，降低工程造价和运行成本。
术语
2.0.1 上向流滤池 upflow filter
过滤方式为待滤水从滤池底部进入上部流出，冲洗方式为气水冲洗，采用单层或双层重质滤料的滤池。
2.0.2 滤料 filter material
重力堆积于滤池内用以进行过滤的粒状或多孔介质，一般有石英砂、无烟煤、重质矿石、活性炭、陶粒等。
2.0.3 布水布气系统 air-water distribution system
在滤池运行过程中可起到进水配水、反冲洗配水配气、曝气配气作用的系统。
2.0.4 多功能滤管 multifunctional filter tube
上向流滤池布水布气系统，由安装于滤池底板上的横向布水布气管和安装于滤池下部配水配气总渠的竖向配水管、竖向配气管及辅助固定件组成。
2.0.5 上向流滤池滤头 the filter head of the upflow filter
有别于普通长柄滤头的用于上向流滤池布水布气的装置。
2.0.6 翻板阀 flap valve
滤池冲洗废水排放装置，由阀板、传动杆和电动或气动执行机构等组成，阀体为长方形结构，可在00～900范围内翻转开关。
基本规定
上向流滤池前预处理设施主要用于去除大颗粒漂（悬）浮物、油脂、砂砾和纤维等，以防止该类物质进入滤池而堵塞布水布气系统，从而影响布水、布气的均匀性。污水处理工程中预处理设施的设置除应满足上向流滤池的技术要求外，还应符合现行国家标准《室外排水设计规范》GB50014及现行相关标准的要求。
上向流滤池上部为滤后清水，视觉效果美观，但为防止二次污染，需考虑保护措施。在城镇及工业给水处理工程中，上向流滤池宜建设在室内或设盖板保护。
多格并联运行的滤池间配水是否均匀，直接影响滤池的处理效果，宜根据滤池的运行状态通过调节进水阀门开启度来进行配水。单格滤池底部进水管上应设置自动调节阀门，并根据池内水位、水头损失等自动调节滤池进水量。
上向流滤池应采用中阻力配水、大阻力配气的布水布气系统。上向流滤池待滤水及反冲洗水、气都是从滤池底部进入，单格滤池内部各点配水配气是否均匀，直接影响滤池的运行及冲洗效果，应设计采用中阻力配水、大阻力配气的布水布气系统。
滤池管廊内宜设置起吊装置，便于安装及检修。管廊内阀门等设备较多，污水处理工程的曝气风机通常也设计在管廊内，安装检修工作量较大，宜设置起吊设施。
池体构造
1新建、扩建上向流滤池
典型上向流滤池结构可分为配水配气区、滤床区、出水区。主体可由滤池池体、布水及反冲洗布水布气系统、滤床、反冲洗系统、出水系统、自控系统组成。
图4.1.1 典型上向流滤池结构
1-进水管；2-配水配气渠；3-布水布气系统；4-滤床；5-出水堰；6-调节堰板；7-扫洗水槽；8-扫洗水孔；9-出水闸板；10-出水总渠；11-冲洗进水管；12-冲洗进气管；13-排水阀；14-排水渠；15-放空管。
滤池的分格数，应根据生产规模、操作运行和维护检修等条件通过技术经济比较确定，并应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013及现行相关标准的要求。
滤池的单格面积应根据生产规模、操作运行、布水布气的均匀性及反洗排水的要求，通过技术经济比较确定，单池面积最大不宜超过96m2。滤池的分格数及单格面积与生产规模、操作运行方式等有关，单格面积小则分格数多，会增加土建工程量及管道阀门等设备数量，操作和管理工作量也大，但冲洗设备能力小，冲洗泵房工程量小；反之则相反。因此，滤池的分格数及单格面积对滤池造价影响很大，需作技术经济比较。
单格滤池的长度和宽度应与布水布气系统和排水阀相适应。上向流滤池池长不宜大于12m，池宽不宜大于8m，长宽比应在1.2~1.8范围内。单格滤池的长度和宽度受生产规模、待滤及冲洗水分配均匀性等多种因素的影响。考虑滤池过滤及冲洗布水的均匀性以及排水有效性，单格滤池过滤区的长不宜大于12m，宽不宜大于8m。
滤池进、出水液位差应根据应用形式、配水形式、滤速和滤料层水头损失确定，通常情况下其差值为1.3m～2.3m。上向流滤池的过滤水头损失较下向流滤池小，本条根据实际运行经验提出范围值，设计时根据滤池功能进行选择。
滤池配水配气渠高度宜为1.2m~1.5m，在安装布水布气系统时二次浇筑封闭。滤池配水配气渠一侧上部安装反洗进气管，下部安装反洗进水管，根据反洗进气、进水管的防水套管尺寸确定配水配气渠的高度。
出水清水区高度应在0.6m~1.2m范围内，出水水位以上200mm高度设溢流口，溢流口尺寸同翻板阀排水口。出水清水区的高度与滤池出水口尺寸有关，单格处理规模大，出水口高，清水区高度相应增加。滤池闭池冲洗时设溢流口防止冲洗水从滤池顶部溢流。
出水清水区高度应在0.6m~1.2m范围内，出水水位以上200mm高度设溢流口，溢流口尺寸同翻板阀排水口。出水清水区的高度与滤池出水口尺寸有关，单格处理规模大，出水口高，清水区高度相应增加。滤池闭池冲洗时设溢流口防止冲洗水从滤池顶部溢流。
2改建上向流滤池
普快滤池、虹吸滤池、双阀滤池、无阀滤池等单水冲洗滤池可改建为上向流滤池。普快滤池、虹吸滤池、双阀滤池、无阀滤池等单水冲洗滤池改建为上向流滤池后，产水量提高，反洗周期长，大大降低反洗水耗，出水水质好，自动化程度高，为水厂解决城市发展对用水量需求不断增加带来的难题。
改建的上向流滤池处理水量相比改建前一般可增加1.5~2.0倍。上向流滤池滤速比正向滤池高，同时通过拆除滤池内部排水渠的方式可增加一定过滤面积，改造完成后可增加滤池的产水规模。新疆哈密某水厂原设计规模5万吨，实际运行仅2万吨，改建为上向流滤池后稳定产水达到7万吨。
改建上向流滤池出水清水区高度可按本规程4.1.7条的规定设计。正向滤池水头损失大，滤层表面水深一般为1.5~2.0m，改建为上向流滤池后只需根据出水位置按本规程4.1.7条的规定设计。
布水布气
1一般规定
上向流滤池布水布气系统应能满足进水、气水冲洗、曝气等不同方式的要求，并应保证配水、配气均匀。上向流滤池布水布气系统同时具有进水配水，反冲洗配水配气，作为曝气生物滤池时还有曝气配气的作用，其配水、配气是否均匀直接影响滤池的运行效果。
上向流滤池布水布气系统应根据滤池型式、单格面积等因素考虑选用，主要有多功能滤管和上向流滤池滤头两种。本条文说明了上向流滤池主要的两种布水布气系统。
多功能滤管可用于所有新建、扩建或改建的上向流滤池中，上向流滤池滤头主要用于已经采用普通长柄滤头的滤池改建工程中。本条文说明了上向流滤池两种布水布气系统一般应用场合。
上向流滤池布水布气系统在使用前应进行气水实验。布水布气系统的安装质量直接影响其布水布气的均匀性，在使用前应进行气水实验，观察布水布气是否均匀、无死角。
2多功能滤管
多功能滤管横向布水布气管应在不同高度分别设置气孔和水孔，气孔和水孔的孔径与数量应确保布水布气均匀，水孔流速为1.5~2.5m/s，气孔流速为20~35m/s，气孔和水孔孔眼总面积与滤池过滤面积之比分别不宜大于0.1%和0.5%。布水布气管按气水分界面布置气孔和水孔，在横向布水布气管顶部形成均匀稳定的气垫层，有效避免脉冲现象的发生。可按流速范围确定布水布气系统断面和开孔，气孔和水孔孔眼总面积与滤池过滤面积之比分别不宜大于0.1%和0.5%。
多功能滤管竖向配水管流速为1.5~3.0m/s，竖向配气管流速为30~40m/s。
竖向配水管和配气管垂直安装在配水配气渠顶部，起到一次配水配气的作用，其口径采用本条规定的流速进行设计，能在通常冲洗强度下，满足滤池冲洗配水配气的均匀要求。
多功能滤管横向布水布气管、竖向布水管和竖向布气管的管材可用HDPE管或不低于S304材质的不锈钢管，供生活饮用水的滤池，应符合现行《生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的规定。
多功能滤管横向布水布气管必须能承受其上部滤床、过滤和冲洗时产生的压力而不发生变形和损坏。工程实践中，横向布水布气管一般采用HDPE管，竖向布水管和竖向布气管可用HDPE管或S304不锈钢管。供生活饮用水的滤池，其材料应符合卫生标准，不释放有毒有害物质。
3上向流滤池滤头
上向流滤池滤头应在不同高度分别设置气孔和水孔，气孔和水孔的孔径与数量应确保布水布气均匀，水孔流速为1.0~2.0m/s，气孔流速为20~30m/s，气孔和水孔孔眼总面积与滤池过滤面积之比分别不宜大于0.1%和0.7%。滤头顶部形成均匀稳定的二次气垫层，有效避免脉冲现象的发生。可按流速范围确定布水布气系统断面和开孔，气孔和水孔孔眼总面积与滤池过滤面积之比分别不宜大于0.1%和0.7%。
滤床
上向流滤池采用单层或双层重质滤料，滤料应具有足够的机械强度和抗蚀性能，可采用石英砂、活性炭和陶粒等，应根据滤池功能选择不同滤速和滤料组成。
城镇及工业给水处理工程中上向流滤池滤料一般采用单层级配石英砂，滤速和滤料组成的选用，应根据进水水质、滤后水水质要求，通过试验或参照相似条件下已有滤池的运行经验确定，宜按表6.0.2采用。
表6.0.2 给水处理工程滤池滤速及滤料组成
| 滤料种类 | 正常滤速（m/h） | 强制滤速（m/h） | 滤料组成 | ||
| 粒径
（mm） |
不均匀系数
（K80） |
厚度
（mm） |
|||
| 级配石英砂 | 8～12 | 10～16 | 0.8～2.0 | <1.4 | 1000~1500 |
给水处理工程中滤池以除浊为目标，滤料采用单层级配石英砂。滤速是滤池设计的最基本参数，其大小决定着滤池总面积，并在一定程度上影响滤池出水水质。根据多个工程使用经验，本条对滤池滤速及滤料组成作了规定，广西融水某水厂滤池设计滤速为8m/h，新疆哈密某水厂滤池设计滤速为11m/h。
当滤池采用多功能滤管布水布气系统时，其承托层宜按表6.0.6采用。
表6.0.6 多功能滤管布水布气系统承托层材料、粒径与厚度
| 层次（自上而下） | 材料 | 粒径（mm） | 厚度（mm） |
| 1 | 砾石 | 2～4 | 50 |
| 2 | 砾石 | 4～8 | 70 |
| 3 | 砾石 | 8～16 | 80 |
| 4 | 砾石 | 16～32 | 100 |
当滤池采用上向流滤池滤头布水布气系统时，其承托层宜按表6.0.7采用。
表6.0.7 上向流滤池滤头布水布气系统承托层材料、粒径与厚度
| 层次（自上而下） | 材料 | 粒径（mm） | 厚度（mm） |
| 1 | 砾石 | 2～4 | 50 |
| 2 | 砾石 | 4～8 | 50 |
| 3 | 砾石 | 8～16 | 50 |
气水冲洗
上向流滤池应采用气水冲洗方式进行反冲洗，冲洗程序应根据滤料种类及分层组成，通过试验或参照相似条件下已有的经验确定，宜按表7.0.1选用。
表7.0.1 上向流滤池冲洗程序
| 滤料组成 | 冲洗程序【1】 |
| 单层陶粒、砂滤料 | （1）关闭进水，底部重力排污（水）；
（2）气冲； （3）气水联冲； （4）水冲； （5）初滤水排放； |
| 双层颗粒活性炭、石英砂级配滤料 | （1）关闭进水，底部重力排污（水）；
（2）气冲； （3）水冲； （4）初滤水排放； |
注：[1]必要时气冲、气水联冲可进行2次。
反冲洗气冲强度宜为12~14L/(m2·s)，历时2~3min；气水联冲时，气冲强度不变，水冲强度宜为2.5~3.0L/(m2·s)，历时4~6min；水冲强度6.0~9.0L/(m2·s)，历时3~4min。
滤池冲洗周期应根据滤池进出水水质、运行期终水头损失以及水厂运行管理等因素，通过试验或参照相似条件下已有滤池的经验确定。
当采用石英砂级配滤料时，设计冲洗周期一般采用48～72h，如采用陶粒、活性炭滤池，设计冲洗周期可以根据进水水质的情况由实验确定，一般采用48～96h。
排水
滤池池壁上翻板阀排水口为长方形结构，排水口底部距滤料层顶垂直距离宜为200mm
滤池翻板阀应具备全开、半开、全闭三种运行状态功能。排放废水时间不宜大于60s。
滤池池壁上翻板阀排水口宽150mm～200mm，长度可按下式计算：
L=H×A/(1.5×60×B)
式中：L—翻板排水口长度（m）；
H—滤池溢流口下沿至翻板排水口下沿高度（m）；
A—单格滤池过滤面积（m2）；
B—翻板排水口宽度（m）。
控制与仪表
上向流滤池应设置生产控制、运行管理与安全运行所需要的自动控制系统和检测仪表。自动控制系统应具备远程监控自动控制和现场手动控制两种控制方式，同时现场手动控制优先于远程自动控制。自动控制系统应具备在线监控、数据备份保护功能、故障报警和处理能力。滤池配套阀门、水泵、风机等设备多，运行控制方式较复杂，设置自动控制系统和检测仪表有利于滤池现代化生产管理水平的提高。整个自控系统的设计将远程监控自动控制和现场手动控制相结合，不会因某格滤池或某个设备出现问题而影响整个系统的运行，确保系统的稳定性和可靠性。数据备份保护可随时调取滤池生产日志，了解滤池生产状况，故障报警保证滤池安全生产运行。
上向流滤池自动控制系统应能自动控制调节单格滤池进水量。各格滤池进水量的自动均衡以及单格滤池反洗后初始阶段的低负荷运行对滤池整体处理效果影响很大，因此自动控制系统需根据滤池的运行状态自动控制调节进水量。
上向流滤池的检测仪表配置应符合下列规定：
1每格滤池应设置水位计、水头损失仪。
2给水处理及污水深度处理工程上向流滤池总出水宜设置在线浊度检测仪。
3处理污水的上向流滤池宜设置出水溶解氧在线检测仪，进水宜设置PH值测量仪。
滤池一般采用水头损失和过滤周期联合作为反冲洗周期控制参数，反洗过程也需要通过检测滤料表面水深来控制，因此，每格滤池应设置水位计、水头损失仪。处理污水的滤池每格宜设置溶解氧在线检测仪，以便将数据反馈给自控系统来调整风机运行参数，控制滤池内的溶解氧量，进水处设置PH值测量仪，为便于了解进水PH值，调整运行参数及采取其它必要的辅助措施。
引用标准名录
《室外给水设计规范》GB 50013
《室外排水设计规范》GB50014
《滤池气水冲洗设计规程》CECS 50
《曝气生物滤池工程技术规程》CECS 265
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