经管营销过滤PPT课件

1、第1页/共103页5.2 5.2 慢滤池和快滤池慢滤池 慢滤池是最早出现的用于水处理的过滤设备，能有效地去除水的色度、嗅和味。慢滤池的结构示意图5 51 1所示： 图5 51 1 慢滤池的结构示意图第2页/共103页1. 1. 慢滤池的结构特点及工作原理 滤料：一般为砂，表面生长一层滤膜（12个星期后）能有效地去除水的色度、嗅和味，浊度可降到0，可不消毒； 滤速：指单位时间、单位过滤面积上的过滤水量，单 位为m3/（m2 h）或m/h； 滤速慢：V0.1 0.3 m/h，重力运行； 工作原理：滤池工作时，将沉淀以后的水引入滤池上部，由上向下经滤层过滤，水中浊质被截留于滤层中，滤后的清水经下部集

2、水系统收集后，引出池外。第3页/共103页2 2 慢滤池适用的进水条件和出水水质 适用的进水条件： 浊度：10NTU10NTU以下； 总大肠菌类：10101000/100mL1000/100mL 藻类：不太多； 规模：1000010000人以下的小型给水处理 出水水质： 小于1.0NTU1.0NTU，总大肠菌类1t1)时的水压线5-55-5第16页/共103页 负水头危害及措施： 增加滤层局部阻力，增加了水头损失，滤池的作用水头很快被用完，需中止过滤； 空气泡会穿过滤料层，上升到滤池表面，甚至把 煤粒这种轻质滤料带走。并且在冲洗时，空气更容易把 大量的滤料随水带走。 避免滤池中出现负水头方法是

3、增加滤层上面的水深。第17页/共103页（2 2） 快滤池滤层的优化快滤池滤层的 发展与利用 不均匀的石英砂的单层滤料滤池 滤层含污能力：单位面积滤层在一个过滤周期里截留的悬浮物量称为“滤层含污能力”。 采用不均匀的石英砂的单层滤料滤池在反冲洗时会产生典型的水力分级（滤料上细下粗）的现象，上部细滤料很快被堵塞，下部滤料还没发挥作用。滤层含污能力不高。其含污量随深度的变化见图5-6曲线1与坐标轴所包围的面积。第18页/共103页21(cm)滤层深度滤层含污量（g/cm2）双层滤料单层滤料石英砂石英砂无煤烟图 5-6 滤料层含污量变化第19页/共103页 非均质滤池中杂质分布不均现象的改善A 均质

4、滤料滤池和多层滤料滤池 均质滤料过滤目前在实际生产中已经实现，如V型滤池，降低了水力分级的程度； 多层滤料滤池如双层和三层滤料见图5-7。 双层滤池其含污量随深度的变化见图5-6曲线2。 石英沙石英沙无烟煤石榴石无烟煤均质滤料（a）（b）（c）图 5-7 几种滤料组成示意图第20页/共103页第21页/共103页B B 改变进水方式提高滤层含污能力，延长过滤周期 （1 1）（2 2）第22页/共103页第23页/共103页（3 3） 快滤池运行的控制（1）过滤方式等速过滤 即在滤池的整个过滤周期内滤速不 变也即是滤池流量保持不变（溢流堰控制进水、滤速调节器调节出水）。 最常见的等速过滤如图5-

5、95-9所示。在等速过滤状态，由于滤层逐渐被堵塞，水头损失随过滤时间逐渐增加，滤池中水位逐渐上升，当水位上升到最高允许水位时，过滤停止以待冲洗。 无阀滤池与虹吸滤池是典型的等速过滤滤池第24页/共103页最高水位最低水位进水出水Hmaxh Ho图 5-9 恒速过滤第25页/共103页减速过滤即在滤池的整个过滤周期内滤速逐渐减小。设四个滤池组成一个滤池组，假设： 进入滤池组的总流量不变； 每个池子的性能完全相同； 每个滤池恰好按它的编号顺序进行冲洗。则滤池的水位与滤速变化如图5-5-1010所示。 移动冲洗罩滤池是典型的减速过滤滤池。第26页/共103页最高水位进水渠进水阀排水阀排水渠最低水位清

6、水池0过滤时间t（h）滤速v（m/h）图 5-10 减速过滤（一组4座滤池）图5-10 一座滤池滤速变化（一组共4座滤池）第27页/共103页减速过滤的优点1. 与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下，减速过滤后的出水水质较好,产水量较大。这可能因为在过滤周期后期，减速过滤滤速较低，因而相应的管道等的水损较小，在作用水头相同的条件下，提供给滤层的可利用的水头较大；同样在过滤后期，恒速过滤出水浊度较高，而减速过滤由于滤速较低，出水水质较好；2. 在相同过滤周期内，过滤水损也较小。这是因为当滤料干净时，滤层的孔隙率较大，虽然滤速较其它滤池较高，但孔隙流速并非按流速增高倍数增大。相反滤层内截留杂质量

7、较多时，虽然滤速较低，但因滤层孔隙滤减小，孔隙流速并未过多减小。因而，过滤初期，滤速较大可使悬浮物深入下层滤料；过滤后期滤速减小，可防止悬浮颗粒穿透滤层。等速过滤则不具备这种调节功能。第28页/共103页 直接过滤 原水不经过沉淀而直接进入滤池的过滤称为“直接过滤”。 直接过滤有两种方式：原水加药后只经过混合就直接进入滤池过滤，称为“接触过滤”。也可称为“直流过滤”，见图9-109-10中（a a）与（b b）所示；原水加药后经过混合和微絮凝池后进入滤池过滤，称为“微絮凝过滤” ，如图5-115-11中（c c）与（d d）所示。图5-11 直接过滤流程 原水混合双层或三层滤料滤池过滤出水硫酸

8、铝聚合物（a）阳离子型聚合物双层或三层滤料滤池双层或三层滤料滤池阳离子型聚合物原水混合原水硫酸铝混合混合絮凝池聚合物（C）絮凝池原水混合双层或三层滤料滤池（b）过滤出水过滤出水过滤出水（d）第29页/共103页 直接过滤的两个特点： 采用双层或三层滤料滤池； 采用聚合物为主混凝剂或助凝剂。 直接过滤要求： 原水浊度和色度较低且水质变化小， 常年 原水浊度低于50度； 直接过滤中的滤速应根据原水水质决 定，浊度偏高时应采用较低滤速，当原水 浊度在50度以上时，滤速一般在5m/h左右第30页/共103页本节完本节完返回目录第31页/共103页5.3 5.3 颗粒滤料与承托层颗粒滤料1.1.滤料的基

9、本要求：（1 1）具有足够的机械强度；（2 2）具有足够的稳定性；（3 3）能就地取材、价廉；（4 4）外形接近于球状，表面比较粗糙而有 棱角。第32页/共103页2. 2. 滤料性能参数（1 1）比表面积：粒状滤料的比表面积可以表示为单位重量或体积的滤料所具有的表面积，单位为cmcm2 2/g/g或cmcm2 2/ cm/ cm3 3。（2 2）滤料粒径级配 1 1）有效粒径与不均匀系数 粒径级配可以用滤料的有效粒径和不均匀系数表示，关系如下：式中：d d1010通过滤料重量1010的筛孔孔径；反映细颗粒尺寸 d d8080通过滤料重量8080的筛孔孔径。反映细颗粒尺寸意义：K K8080愈

10、大，颗粒越不均匀，对过滤冲洗不利，即过滤时滤层纳污能力减小；反冲洗时，若满足粗滤料膨胀要求，细滤料可能被冲出池外，若满足细滤料膨胀要求，粗颗粒可能得不到很好的冲洗。因此，K K8080愈接近1 1越好，但造价高。108080ddk第33页/共103页2）最大粒径、最小粒径 表5-15-1 滤料级配与滤速。类别类别滤料组成滤料组成滤速滤速（m/h）强制滤速强制滤速（m/h）粒径粒径（mm）不均匀系数不均匀系数K80厚度厚度（mm）单层石英单层石英砂滤料砂滤料dmax=1.2dmin=0.52.0700101014双层滤料双层滤料无烟煤无烟煤dmax=1.8dmin=0.82.0300400101

11、41418石英砂石英砂dmax=1.2dmin=0.52.0400三层滤料三层滤料无烟煤无烟煤dmax=1.6dmin=0.81.745018202025石英砂石英砂dmax=0.8dmin=0.51.5230重质矿石重质矿石dmax=0.5dmin=0.251.770第34页/共103页(3) (3) 滤料的当量直径式中，d de e 滤料层的当量粒径，mm mm p pi i 截留在筛孔为和的筛子之间的滤料重量占滤料总重量的百分数； (4) (4) 球度系数与形状系数 球度系数: : 滤料颗粒的形状系数为： niiiieddpd121颗粒实际表面积同体积球体表面积1第35页/共103页 表

12、5-25-2 滤料颗粒的形状及其球度 系数、形状系数、孔隙率 图5-12 5-12 滤料颗粒的形状示意序号序号形状描述形状描述球度系数球度系数形状系数形状系数孔隙率孔隙率1圆球形圆球形1.01.000.382圆圆 形形0.981.020.383已磨蚀的已磨蚀的0.941.060.394带锐角的带锐角的0.811.230.405有角的有角的0.781.280.43第36页/共103页（4 4） 滤料粒径的筛分方法 1）筛分试验记录：筛分试验记录见表5 53 3筛孔筛孔（mmmm）留在筛上的砂量留在筛上的砂量通过该号筛的砂量通过该号筛的砂量质量质量（g g）% %质量质量（g g） % %2.36

13、22.3620.80.80.40.4199.2199.299.699.61.6511.65118.418.49.329.32180.8180.890.490.40.9910.99140.640.620.320.3140.2140.270.170.10.5890.58985.085.042.542.555.255.227.627.60.2460.24643.443.421.721.711.811.85.95.90.2080.2089.29.24.64.62.62.61.31.3筛底盘筛底盘2.62.61.31.3合计合计200200100100第37页/共103页 2) 2) 筛分曲线 0204

14、060801000.20.4 0.550.81.01.2 1.341.61.82.02.22.420104060801001.10.441.54()筛孔孔径（mm）通过筛孔砂量0.61.4()图 5-13 滤料筛分曲线第38页/共103页 （5 5）滤料层的孔隙率 滤料层的孔隙率m m：整个滤层中孔隙总体积与整个滤层的体积之比， m 1m 1。 测定方法：取一定量的滤料，在105105o oC C下烘干称重，并用比重瓶测出其密度。然后放入过滤筒中，用清水过滤一段时间后，量出滤层体积，则孔隙率为： 式中：G G 烘干后的滤料, g, g； 滤料的密度，g/cmg/cm3 3； V V 滤料层的堆

15、积体积，cmcm3 3。 VGm1第39页/共103页v承托承托v承托承托第40页/共103页 表5-4 5-4 单层或双层承托层粒径和厚度层次（自上而下）层次（自上而下）粒径（粒径（mm）厚度厚度124100248100381610041632本层顶面高度至少应高本层顶面高度至少应高于配系统孔眼于配系统孔眼100mm第41页/共103页 表5-5 5-5 三层滤料滤池承托层材料、粒径与厚度 层次层次（自上而下）（自上而下）材料材料粒径粒径（mm）厚度厚度（mm）1重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）0.51.0502重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁

16、铁矿等）12503重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）24504重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）48505砾石砾石8161006砾石砾石1632本层顶面高度本层顶面高度至少应高于配至少应高于配系统孔眼系统孔眼100mm第42页/共103页本节完本节完返回目录第43页/共103页5.4 5.4 过滤理论过滤水力学过滤去除悬浮物的机理过滤理论第44页/共103页 1 1过滤过程中水头损失变化 （1 1）清洁滤料层的水头损失 均质滤料可按卡曼- -康采尼公式（Carman-KozonyCarman-Kozony）公 式： 式中：h h0 0水流通过

17、清洁水头损失，cmcm； 水的运动粘度，cmcm2 2/s/s； g g重力加速度，981cm/s981cm/s2 2; ; m m0 0滤料的孔隙滤； d d0 0与滤料体积相同的球体直径，cmcm； L L0 0滤层的厚度，cmcm； 滤速，以cm/scm/s计; ; 滤料颗粒球度系数。 02030200)1()1 (180ldmmgh 过滤水力学第45页/共103页 非均匀滤层按下式计算： 式中：p pi i粒径为d di i的滤料重量占全部滤料重量之 比；其余符号同前。由上式知：m m0 0， H H0 0不变时，滤速v v ； 滤速v v不变， H H0 0 。（2 2）等速过滤过程

18、中的水头损失变化 过滤时滤池的总水头损失为：0( )tHHhH2220003110(1)1180( )(/)nniiiiimhhlpdgm第46页/共103页两阶段理论：由颗粒迁移与颗粒吸附组成。 颗粒迁移：沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力（非球形颗粒在速度梯度作用下发生转动） ，见图5-145-14。 颗粒吸附：范德华引力、静电力、以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作用。图5-14 悬浮颗粒的迁移过程1沉淀2扩散3惯性5水动力流线滤料悬浮颗粒4阻截过滤去除悬浮物的机理第47页/共103页 在实际过滤过程中，上述两种机理往往同时起作用，只是依条件不同而有主次之分。 对粒径

19、较大的悬浮颗粒，以阻力截留为主，由于这一过程主要发生在滤料表层，通常称为表面过滤。 对于细微悬浮物，以发生在滤料深层的重力沉降和接触粘附为主，称为深层过滤。第48页/共103页过滤理论 1937 1937年，日本的岩崎提出一个悬浮物在滤层中的去除速率公式：式中： 分别为滤层x x处的颗粒浓度和过滤系数；一个能全面反映实验现象的过滤系数的公式：cxczuyxff1110, c第49页/共103页本节完本节完返回目录第50页/共103页 5.5 5.5 滤层的反冲洗滤池的反冲洗方式及水力学滤池的配水系统反冲洗废水的排除反冲洗水的供给第51页/共103页滤池的反冲洗方式及水力学1.1. 反冲洗方式

20、（1）高速水流反冲洗： （2）气- 水联合反冲洗； （3）表面助冲加高速水流反冲洗。第52页/共103页2. 气-水联合反冲洗 气-水联合冲洗具有下述特点： 冲洗效果好； 节约反冲洗水量； 冲洗结束后，滤层不产生或不明显产生上细下粗的分层现象； 气-水联合冲洗操作较为麻烦，池子和设备较复杂，需增加鼓风机或空压机、储气罐等气冲设备。 气-水联合冲洗有3 3种操作方式： 先气洗，后水洗； 先气水混合洗，再用水洗； 先气洗，再气水混合洗，最后用水洗（或漂洗）。 气-水联合冲洗时，总的反冲洗时间约在10min10min左右。第53页/共103页 气- -水联合冲洗时常用长柄滤头或复合气水反冲洗配水滤砖

21、进行布气与布水，其结构如图5-155-15和图5-165-16所示。水气气/水气/水气/水反冲气/水图 5-15 复合气水反冲洗配水滤砖套筒滤帽滤板直管气水图 5-16 气-水同时冲洗时长柄滤头工况示意第54页/共103页 （1 1）反冲洗强度 指单位面积滤层所通过的反冲洗水流量。 式中：qq滤层的反冲洗强度，L/(sL/(sm m2 2) ) Q Q反冲洗水流量，L/sL/s A A滤层的平面面积，m m2 2。2 2反冲洗水力学QqA第55页/共103页（2 2）滤层膨胀度式中：ee滤层的膨胀率； L L0 0反冲洗前滤层的厚度； LL反冲洗时滤层的厚度。 (%)10000LLLe第56页

22、/共103页 （3）常用数据表5-65-6 冲洗强度、膨胀度和冲洗时间 注：1设计水温按2020O OC C计，水温每增减1O1OO OC C，冲洗强度相应 增减速1 1%； 由于全年水温、水质有所变化，应考虑有适当调整冲 洗强度的可能； 选择冲洗强度应考虑所用混凝剂品种的因素； 无阀滤池冲洗时间可采用低限；序号序号滤层类型滤层类型冲洗强度冲洗强度(L/s m2)膨胀度膨胀度（%）冲洗时间冲洗时间（min）1石英砂滤料石英砂滤料121545752双层滤料双层滤料131650863三层滤料三层滤料16175575第57页/共103页 常见的配水系统有大阻力配水系统、小阻力配水系统、中阻力配水系统

23、等三种，其作用： 反冲洗时，均匀分布反冲洗水； 过滤时，聚集过滤水引出池外。 反冲洗时配水不均匀的危害： 滤池中砂层厚度分布不同； 过滤时，产生短流现象，使出水水质下降； 可能招致局部承托层发生移动，造成漏砂现象。滤池的配水系统第58页/共103页配水孔眼配水室悬浮滤层承托层12图5-17 滤池反冲洗时水流路程示意图反冲洗水1.1.大阻力和小阻力配水系统分析第59页/共103页1 1和2 2两条水流线路水头损失组成: :(1)(1)水在配水系统内的水头损失h h1 1 式中:s1-:s1-配水系统内的水力阻抗; ; q- q-滤池的反冲洗强度. .(2)(2)水在配水系统孔眼中流出时的水头损失

24、h h2 2(3)(3)水在承托层的水头损失h h3 3(4)(4)水在悬浮层中的水头损失h h4 4211hs q222hs q233hs q40000(1) 1(1) 1hmLm L第60页/共103页1 1和2 2两条水流线路总水头损失: :/11234/21234HhhhhHhhhh12HH又 /1231/2123sssqqsss假定h4=h/4,分别将h1 h2 h3代入上式,得由于反冲洗水在配水系统内所走的路程不同,故/11ss/2233,ssss而第61页/共103页 因而, ,两条水流由于在配水系统中的阻抗不同, ,所以使得q q1 1q q2 2, ,所以滤池的反冲洗强度在滤

25、池平面上的分布使不均匀的. . 为了使反冲洗水分布均匀, ,常使q qmaxmax/ /q qminmin表示, ,且比值 1. 1. 采用以下方式实现: :(1)(1) 加大水力阻抗s s2 2（减小孔口总面积）, ,使s s1 1、s s3 3s s2 2, ,即增大s s2 2就相对削弱了承托层、滤料层及配水系统压力不均匀的影响。从而使q qmaxmax/ /q qminmin11，按这种原理设计出的配水系统，称为“大阻力配水系统”；(2)(2) 尽量减小水力阻抗s s1 1（减小干、支管进口水流速度，即减少配水系统由于压力变化对布水均匀性的影响）, ,使s s1 1s s2 2、s s

26、3 3, , 从而使s s1 1可以忽略不计，使q qmaxmax/ /q qminmin11，按这种原理设计出的配水系统，称为“小阻力配水系统”。（减少配水系统阻抗S1S1增大配水空间配水系统流速降低使孔眼处的压力接近相应降低S2S2，增加开孔比1.0-1.5%1.0-1.5%）。/1231/2123sssqqsss第62页/共103页（1 1）大阻力配水系统 使孔眼的水力阻力远远大于其它部分的水力阻力增加孔眼流速（5 56m/s6m/s），开孔比小0.2 % 0.2 % 0.25% 0.25% 一般为穿孔管大阻力配水系统。构造如图5-185-18和图5-5-1919所示。 4545图 5-

27、18 穿孔支管孔口位置a干管进水cb支管图 5-19 穿孔大阻力配水系统第63页/共103页 大阻力配水系统的设计要点：干管起端流速为0.20.21.2m/s1.2m/s，支管起端流速为1.41.41.8 m/s1.8 m/s，孔眼流速为3.53.55 m/s5 m/s。支管中心距为0.250.250.3 m0.3 m，支管长度与其直径之比一般不应大于6060。孔口直径约为9 912 mm12 mm，设于支管两侧，与垂线呈4545O O角向下交错排列。干管横截面与支管总横截面之比应大于1.751.752.02.0。当干管直径或渠宽大于300mm300mm时，顶部应装滤头、管嘴或把干管埋入池底。

28、孔口总面积与滤池面积之比称为开孔比，其值可按下式计算：/1100%100%100%/1000fQ vqFQ qv第64页/共103页第65页/共103页 大阻力配水系统优缺点 配水均匀性好、工作可靠、采用最广、冲洗干净； 结构复杂； 管道容易结垢，增加检修困难； 孔口水头损失大，因而要求反冲洗水压高，需冲洗水箱或水泵冲洗时动力消耗大 。 无阀滤池、移动冲洗罩滤池、虹吸滤池等的冲洗水头非常有限，不宜采用大阻力配水系统。 第66页/共103页（2 2）小阻力和中阻力配水系统的构造： 采用钢筋混凝土穿孔滤板或穿孔滤砖（中阻力）和滤头，见图5-205-20、5-215-21、5-225-22。 钢筋混

29、凝土穿孔滤板：板上铺设一层或两层尼龙网。 造价低，孔口不易堵，配水均匀性好，强度高，耐腐蚀 但尼龙网接缝应接好，有时可铺一层卵石。707070 35357070703010冲洗水膨胀砂面排水槽滤板底部配水室100图 5-20小阻力配水系统图 5-21 钢筋混凝土穿孔滤板第67页/共103页 穿孔滤砖：钢筋混凝土或陶瓷制成。配水均匀性较好，但价格高。 开孔比：上层1.071.07，下层0.7% 0.7% 下层连通起配水渠的作用，上层不连通。由于滤砖整体性，反冲时不易上浮，所需承托层厚度不大。第68页/共103页 清水池浑水渠冲洗水流滤砖上层用10mm导板隔开11:2水泥砂浆嵌缝粉平1280280

30、6002502801-1剖面图图 5-22 穿孔滤砖第69页/共103页小阻力配水系统的特点： 反冲洗水头小； 配水均匀性较大阻力配水系统为差，当配水系统室内压力稍有不均匀，滤层阻力稍不均匀，滤板上孔口尺寸稍有差别或部分滤板受堵塞，配水均匀程度都会敏感地反映出来； 滤池面积较大时，不宜采用小阻力配水系统。第70页/共103页 反冲洗废水的排除（1 1）冲洗排水槽、排水渠 见图5-235-23、5-245-24。 （2 2）冲洗排水槽的设计要求 冲洗排水槽平面总面积一般不大于单个滤池面积的25%25%。否则，会影响上升水流的均匀性。 相邻两槽的中心间距一般为1.51.52.0m2.0m。间距过大

31、，难以排水均匀。 槽内水面以上一般要有7cm7cm左右的保护高，以保证冲洗废水自由跌水进入排水槽。 排水槽的废水应自由跌水进入排水渠，以免引起壅水现象。 每单位槽长的溢入流量应相等。故施工时冲洗排水槽口应力求水平，误差限制在2mm2mm内。反冲洗废水的排除装置的计算略第71页/共103页HeH2H21-1剖面1.5xx0.07m2x图 5-23 冲洗废水的排除图 5-24 冲洗排水槽剖面第72页/共103页 反冲洗水的供给 1.水泵冲洗； 水泵冲洗的特点： 投资省； 但操作较为麻烦； 在冲洗的短时间内耗电量大，往往会使厂区内供电网负 荷骤增。2.冲洗水塔或水箱冲洗。 冲洗水箱的特点： 造价高；

32、 但操作简单； 专用水泵小，耗电量较均匀。第73页/共103页3.3.反冲洗水的计算( / )QqA L s（1 1）反冲洗水的流量式中：q q反冲洗强度； A A 滤池面积。（2 2）反冲洗水的总水头损失式中：h1h1反冲洗水在输送管道中的水头损失（包括沿程和局部水损） h2h2反冲洗水在配水系统内的水头损失； h3h3反冲洗水在承托层内的水头损失； h4h4反冲洗水在悬浮层内的水头损失。1234hhhhh第74页/共103页（1）若水泵冲洗时 水泵冲洗时，需考虑有备用措施。水泵杨程为： 式中：H H0 0排水槽顶与清水池最低水位之差，m m； HbHb备用水头，取1.51.52.0m2.0

33、m；（2）若水箱（塔）冲洗时 水箱的容积一般按冲洗一个滤池所需要的水量的1.5倍计算： 冲洗水箱（塔）的箱底距排水口或排水槽顶的高度： 0bHHhh1.5600.091000t qL AmAtVqAt22式中： 反冲洗时间,min；反冲洗强度， /(s m )；滤池的面积，。bHhh第75页/共103页本节完本节完返回目录第76页/共103页5.6 5.6 几种常见的滤池 普通快滤池 粗滤料滤池（V V形滤池） 无阀滤池 虹吸滤池 移动冲洗罩滤池 表面过滤第77页/共103页 普通快滤池1.1.滤速 正常流速：单层：设计滤速一般为8 810m/h10m/h； 双层：设计滤速一般为101014m

34、/h14m/h； 强制流速：当一个滤池检修或反冲洗时，其它滤池的滤速超过正常负荷下的滤速称为强制流速。2.2.滤池面积 单个滤池面积（m m2 2）可根据滤池总面积F F（m m2 2）与滤池个数N N 进行计算，如下式所示： vTQF NFf 第78页/共103页 3. 3.个数 滤池的个数在设计时应根据技术经济比较确定，但不得小于两个。最终计算需要用强制滤速校核。 F F（m m2 2）N N（个）（个）30302 2303050503 31001003 34 41501504 46 62002005 56 63003006 68 8第79页/共103页 4.4.滤池深度 滤池的总深度一般

35、为3.03.03.5m3.5m。单层石英砂滤池深度一般稍小；双层和三层滤料滤池深度稍大。 其中：保护高：0.250.250.30.3； 滤层表面以上水深：1.51.52.0m2.0m； 滤层厚度：0.70.70.8m0.8m 承托层：0.4m0.4m第80页/共103页 5.管廊布置 管廊：是指集中布置滤池的管渠、配件及阀门的 场所，要求如下： 1）力求紧凑，简捷； 2）留有设备与管配件安装、维修时必须的空间； 3）具有良好的防水、排水、通风、照明设备； 4）便于与滤池操作室联系； 5）管廊中的管道一般用金属材料，也可用钢筋混凝土渠道； 6）管廊门及通道应允许最大配件通过，并考虑检修方便。第8

36、1页/共103页 管廊布置主要有如下四种形式：（1）进水、清水、冲洗水和排水渠，全部布置于管廊内，如图（a）所示。特点：渠道结构简单，施工方便，管渠集中紧凑，但管廊中管件较多，通行和检修不太方便。（2）冲洗水和清水渠布置于管廊中，进水和排水渠布置于滤池另一侧，如图（b）所示。特点：可节省金属管件及阀门，管廊内管件简单，施工和检修方便。但造价稍高。（3）进水、冲洗水及清水管均采用金属管道，排水渠单独设置，如图（c）所示，特点：通常用于小型水厂或滤池单行布置。（4）对于较大滤池，为节约阀门，可以将进水和排水阀门分别用进水虹吸和排水虹吸代替，冲洗水管和清水管仍用阀门，如图（d）所示。特点：虹吸管通水

37、或断水以真空系统控制。第82页/共103页(a)清水渠冲洗水渠排水渠进水渠(b)清水渠冲洗水渠进水渠进水渠第83页/共103页排水槽排水管进水管冲洗水管排水渠清水管(c)第84页/共103页图 5-26 快滤池管廊布置冲洗水管清水渠清水管排水渠排水虹吸管真空管泄气管排水槽进水虹吸管真空管进水渠冲洗水渠冲洗水箱H0(d)第85页/共103页 6.设计注意事项 1）滤池清水管应设短管或留有堵板,管径一般采用75200mm，以便滤池翻修后排放初滤水； 2）滤池底部宜设有排空管，其入口处设栅罩，池底坡度约为0.005，坡向排空管； 3）配水系统干管末端一般装有排有排气管； 4）每个滤池宜设置水头损失计

38、及取样管； 5）各种密封渠道上应设有人孔，以便检修； 6）滤池池壁与砂层接触处抹面应拉毛，以免过滤时水流在该处形成“短路”而影响水质。 第86页/共103页粗滤料滤池V V形滤池1.构造滤 板平面图反冲水管ABBA13121618反冲洗真空管54321进水总渠第87页/共103页A-A剖面管廊控制室171312149107154 31第88页/共103页图 5-27 V型滤池构造简图1-进水气动隔膜阀； 2-方孔； 3-堰口； 4-侧孔； 5- V型槽；6-小孔； 7-排水渠；8-气、水分配渠 9-配水方孔； 10-配气方孔；11-底部空间； 12-水封井； 13-出水堰；14-清水渠； 15

39、-排水阀；16-清水阀； 17-进气阀； 18-冲洗水阀B-B剖面9108765第89页/共103页2 .2 .设计要点 1 1）滤料 2 2）设计滤速 3 3）配水系统 4 4）滤层上的水深 5 5）冲洗强度第90页/共103页 2. 2.优缺点 优点 ：采用均质滤料过滤，避免了级配滤料过滤时可能产生的一些缺点。滤料层含污容量大，出水水质较好，过滤周期较长，过滤速度较高。采用气- -水联合反冲洗，冲洗耗水量小，冲洗效果好。容易实现自动过滤与冲洗。 缺点：对冲洗操作要求严格，需要鼓风机等机械。滤池施工要求严格。第91页/共103页无阀滤池重力式无阀滤池121211451768920161015

40、131419183HH0图 5-28 无阀滤池过滤过程1-进水分配槽； 2-进水管； 3-虹吸上升管； 4-伞形顶盖； 5-挡板；6-滤料层； 7-承托层； 8-配水系统； 9-底部配水区； 10-连通渠；11-冲洗水箱； 12-出水渠； 13-虹吸辅助管； 14-抽气管； 15-虹吸下降管； 16-水封井； 17-虹吸破坏斗； 18-虹吸破坏管； 19-强制冲洗管； 20-冲洗强度调节器7第92页/共103页（1 1）重力式无阀滤池的设计要点 1 1） 进水系统 进水分配槽 进水管U U形存水弯 2 2） 滤池面积与高度 3 3）冲洗水箱 4 4）虹吸管的计算（2 2）适用范围：无阀滤池一般用于中、小型水厂。单池面积一般不大于16 m16 m2 2。第93页/共103页 （3）优缺点 优点： 它不需大型阀门，冲洗完全自动，造价较低，操作管理较为方便，过滤过程中不会出现负水头现象。 缺点：池体结构较