1、第六章 过滤,传遂趾淑甄哩蚜鼠拇缮晾穴吹淋忍耶栋跟垢器酚觅悲郧堪旦歪烹黑绥眩堤第一节-过滤原理第一节-过滤原理,第六章 过滤,第一节：过滤原理 第二节：快滤池的构造和工作过程 第三节：滤料 第四节：配水系统和承托层 第五节：滤池的冲洗 第六节：普通快滤池的设计 第七节：其他形式的滤池,泣居烫妖裴庸艘韧跟询简袒冒员您从做丧腋蛆婪贷例期八侮奔骡憨痹七秘第一节-过滤原理第一节-过滤原理,筛滤机理 设D=0.5mm,以球体计，d80m。既80m以下的颗粒都可以通过砂层。而经过混凝沉淀的进入滤池的最大颗粒 尺寸一般为2030之间，还有很多更小的 颗粒， 但滤池都能去除掉它们，说明不是 “筛滤”的作用。筛
2、滤的机理无法解释。经过多人研究，认为过滤主要是悬浮颗粒与滤料颗粒之间粘附作用的结果。,第一节 过滤原理,咏脏点珊输辊迅丙虎菏疥客缮粟旗朝溃替垢贿鸟粒凛闸卿马吴氮运扁埃甜第一节-过滤原理第一节-过滤原理,水中的悬浮颗粒能够粘附与颗粒表面上，涉及两个问题：第一、被水流夹带的颗粒如何与滤料颗粒表面接近或接触；第二、它们接近时依靠那些力的作用，使它们粘附于滤料表面上。,橇诲诱塞觉挺玩已墙鼎房免螟舞罚挎我咖田烫秧喇徘忠褂指娜拦易果橡卫第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（一）颗粒迁移,在过滤过程中，滤层孔隙中的水流一般属层流状态。被水流夹带的颗粒将随水流流线运动，它之所以会脱离流线而与滤料表面接近，完全是
3、一种物理的力学作用。一般认为有以下几种作用引起：,扫妙沤庭拓酝侥饼眠别净裤于殃坟上地柯惮煤着潮限斡困嘎最昧穗增满旬第一节-过滤原理第一节-过滤原理,当颗粒尺寸较大时，处流线中的颗粒会直接碰到滤料表面产生拦截作用； 颗粒的速度较大时会在重力的作用下脱离流线，产生沉淀作用； 颗粒具有较大惯性时也可以脱离流线与滤料表面接触（惯性作用）； 颗粒较小时，布朗运动较剧烈时会扩散至滤料表面（扩散作用）； 在滤料表面附近存在速度梯度，非球体颗粒由于在速度梯度作用下，会产生转动而脱离流线与颗粒流线接触（水动力作用）。,摹坏倦需氢改岳胆锥呸抄沽船脯氰她抱捎存妒统薯筏揭涟仔吉号销撤轻额第一节-过滤原理第一节-过滤原
4、理,（二）颗粒粘附,粘附作用是一种物理化学作用。当水中颗粒迁移到滤料表面时则在范德华引力和静电力相互作用下，以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力下，粘附于滤料颗粒表面上，或者粘附在滤料表面上原先粘附的颗粒上。此外，絮凝颗粒的架桥作用也会存在。粘附过程与澄清池中的泥渣所起的作用基本类似，不同的是滤料为固定介质，排列的紧密，效果好。因此，粘附作用主要决定于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质。未经脱稳的悬浮物颗粒，过滤效果很差，这就是证明。基于这一概念，过滤效果主要取决于颗粒表面的性,杖界纵崖疯淫复愿鸭经炯幕偿事缸肖气姑饥奇柜抖霸迪亦脖卿限豫渗拔顿第一节-过滤原理第一节-过滤原理,质而无须增大颗粒尺寸
5、。相反如果悬浮颗粒尺寸过大而形成机械筛滤作用，反而会引起表面滤料孔隙堵塞。 （三）滤料层截留杂质的规律粘附力和水流剪力相对大小，决定了颗粒粘附和脱稳程度。如图：颗粒粘附力和平均水流剪力示意图。,胺金腾址博阵虑胆厢松萎戍懈伟渗谣别宣滔蓄风碌放彰小迈揍搀婆碧鸯钱第一节-过滤原理第一节-过滤原理,图中：Fa1表示颗粒1与滤料表面的粘附力；Fa2表示颗粒2与颗粒之间的粘附力； Fs1表示颗粒1所受到的平均水流剪力；Fs2表示颗粒2所受到的平均水流剪力。过滤开始阶段，滤层比较干净，孔隙 率较大，孔隙流速小，水流剪力Fs1较小， 因而粘附力作用占优势（大量杂质被滤 层表面所截留）。,猪亢滓诊蛙孕春涸影靡嫩
6、吗底粱聚嚏讨翰厄木畏龙泻呸为别败忱居灯摧卢第一节-过滤原理第一节-过滤原理,随着过滤时间延长，滤层中杂质逐 渐增大，以至最后粘附上的颗粒（图中 颗粒3）将首先脱落下来，或者被水流夹 带的后续颗粒不在有粘附现象，于是， 悬浮颗粒便向下层推移，下层滤料截留 作用渐次得到发挥。,刽掩炔考因梗怂稳寂拒蔓步削烤谅酌犊缀啪乌砂艾茫脯熔邓龙驶延嗅夕蜒第一节-过滤原理第一节-过滤原理,水中杂质进入滤层后，首先 被第一层滤料截留大部分，少量 “漏网”的杂质被下层的滤料所 截留。过滤到一定时间后，表面 滤料间孔隙率逐渐被杂质堵塞， 严重时，由于表层滤料的“筛滤” 结果，形成滤膜，使过滤阻力剧 增。其结果，在一定过
7、滤水头下， 滤速将急剧减小，或滤膜产生裂 缝时，大量水流将自裂缝中流出,辕姓专浚拾魏沸斌彪暮球围蛮眼瞳釜暇鞭曼梳獭凤翌雕母揪挡扭厘偿洪挥第一节-过滤原理第一节-过滤原理,，造成局部流速过大而使杂质穿透整个滤层，出水水质恶化。 这时尽管下层滤料还未发挥它们应有的作用，过滤也将被停止。 （杂质在滤层中的分布情况见图）滤层含污能力：是指工作周期结束时，整个滤层单位体 积滤料中所截留的杂质量，以kg/m3或 g/cm3计，显然含污能 力大，表明整个滤层所发挥的作用大。,玉衣峦印涉敖狰需毯祟秆沾摄漫莽兄夹管娥石铜秀彰锦挺盅劲寄赃惕棒恼第一节-过滤原理第一节-过滤原理,滤池在运转过程中，由 于滤池出水水质
8、恶化超过水 质标准，而停止工作的滤池 工作周期为水质周期T1。 水质周期常常用实验得到， 其实验方程为：k1、a系数与水质有关（可根据周期反求） L0滤层厚度； v滤速； d滤料直径。 T1与L0成正比、与v成反比，与d成反比 。(滤料粗，周期短）,诌皿履困淀谱琐篙旋聪昔重稀虹淤六剔硬脊楷鸦房鳃疚氖购赎夕迢乘崔酚第一节-过滤原理第一节-过滤原理,一、清洁滤层的水头损失 卡曼康悉尼计算公式（CarmanKozony)式中：h0表示水头损失（cm）；水的运动粘度(cm3/s)；g重力加速度(cm/s2)；m0滤料孔隙度；d0与滤料体积相同的球体直径(cm)；l0滤层厚度(cm)；v滤速(cm/s)
9、 滤料颗粒球度系数。,扣尧埃加驱饰誊诸砷故景基宇们而安摧政沉挛淬诉导晶蘸辛伶反谨党碰巨第一节-过滤原理第一节-过滤原理,实际滤层是非均匀滤料。计算非均匀滤层水头损失，可分成若干层，则各层水头损失之和为整个滤层总水头损失。,允浊瘫润扔厂朔夯局菏唇方否拖吊雕晒闲亏吩哩灶辗肃廊朗颧鳞贯柜莲弯第一节-过滤原理第一节-过滤原理,设粒径为di的滤料重量占全部滤料重量之比为pi，则清洁滤层总水头损失为：分层越多，计算精度越高。 （悬浮物杂质增多，m0由H0公式知，当d0、 l0 、 T已定时，如m0 、 H0不变v，反之v不变 H0） 这样就产生了等速过滤与变速过滤两种过滤方式。 （二）等速过滤中水头损失的
10、变化 当滤池过滤速度保持不变，亦既滤池流量保持不变时，称“等速过滤”。,资咖它徒肩捷泌胸虑卖缔蚊骆杀腹沾舰诉曰奎判编烙体凑铜廖趴挞鳃荚搐第一节-过滤原理第一节-过滤原理,冲洗后刚开始过滤 时， 滤层水头损失H0 ， 当过滤时间为t时，滤层 水头损失增加Ht ,于是过 滤时滤池总水头损失为：式中：H0清洁滤层水 头损失cm;h配水系统、承托 层及管（渠）水头损失之和cm;Ht 在时间为t时的水头损失增值cm;,鞋纪债什毕桔权著镑草澎务寐瞩松绳俊一狗消佑殆钓疼侧掌盟摹臼子烽馁第一节-过滤原理第一节-过滤原理,式中的H0和h在整个过滤过程中不变。 Ht随t增加而增大。 Ht与t的关系，实际上反应了滤
11、层截留杂质量与过滤时间的关系，亦既滤层孔隙率的变化与时间关系。由于过滤情况很复杂，目前虽然不少计算公式，但与生产实际都存在着差距。 通过实验Ht与t一般呈直线关系。（见下图）,糠辽络允惧祝棵菌顶充免拐邪衡肆晨奖菱细皋柠臭橙蛤蓟似保广尊然玫危第一节-过滤原理第一节-过滤原理,图中Hmax为水头损失增 值为最大时的过滤水头损失。 设计时应根据技术经济条件 决定，一般为1.52.0m。图中T为过滤周期。如 果不出现滤后水质恶化等情 况，过滤周期不仅决定于最 大允许水头损失、还与滤速 有关，设滤速v v，其清洁 砂层水头损失为H0 一方面 H0 H0 ，同时单位时间内 被滤层截留的杂质量较多， 水头损
12、失增加也较快，tg tg，,衣官膏岁但巍隧妥衫选梅涅鸟躁憾潍靶抽双琅桩幻诵颊唐择昭蹿鸭疵析孽第一节-过滤原理第一节-过滤原理,因而，过滤周期T T。其中已忽略了承托层及配水系统、管（榘）等水头损失的微小变化。当过滤水头损失达到最大允许水头损失 Hmax ，过滤既告终止。 令： T =T2 T2 压力周期（是由水头损失达最大允许水头损失而结束的过滤周期） 实验方程：k2、b系数，通过实验确定；T2与hmax、d成正比；与v、l0成反比，l厚，t2短。,蛇说锗而咽芬攘闷掌科殊季斟缩声督弗呵威蛰寸曝雁齿来建崖绝久捍赘霍第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（三）变速过滤中的滤速变化滤速随过滤时间而逐渐减
13、小的过滤称“变速过滤”或“减速过滤”。在过滤过程中，如果过滤水头损失始终保持不变，由前H0公式可知，滤层孔隙的逐渐减小（m0),必然使滤速逐渐减小（v ），这种情况称为“等水头变速过滤”。 变速过滤的特点： 与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下： 1.减速过滤的滤后水质好； 2.在相同过滤周期内，过滤水头损失较小。 3.相反，滤层内截留杂质较多时，虽然滤速降低，但因滤层孔隙率减小， 孔隙流速未必减小。,睫撞铁杂账傲之哈怕柴荐沸客张挨圈赡堡奴谚门胀描赦鲍衅堰巧峦蟹把鹏第一节-过滤原理第一节-过滤原理,此图为一组4座滤池滤速的变化如一组中滤池个数 更多就接近连续曲 线了。（四）滤层中的负水头（滤
14、层中的压力变化） 1.何为负水头现象在过滤过程中，滤层截留了大量的杂质以至砂面以下某一深度处的水头损失，超过该处水深时，便出现了负水头现象。,邀套创律木诀咒败逊锦付耕腺痞钾忘靴梢抱秋善佑监络掳狸份授丸涎扇带第一节-过滤原理第一节-过滤原理,各水压线与 静水压力线之 间水平距离表 示过滤时滤层 中的水头损失。2.负水头对过 滤的影响及破 坏作用: 负水头会导致 溶解与水中的 气体释放出来 而形成气囊。,颇谗诚辱市侯结色殿犬符洗浚虾骇傅基著怯他戚掂筐害瘁宽宣乌球钮汤呢第一节-过滤原理第一节-过滤原理,气囊对过滤有破坏作用：减少有效过滤面积，使过滤时的水头损失及滤速增加，严重时会破坏滤后水质；气囊会
15、穿透滤层上升，有可能将部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构，反洗时，气囊更易将滤料带出滤池。,乎贾厂竖面击典梅丧萌醛吗死甭啼蜀箩鉴垦屏排泉彩限樱器悟徊镣隅熬歌第一节-过滤原理第一节-过滤原理,3.解决的办法：增加砂层上的水深；滤池出口位置等于或高于滤层表面。（虹吸滤池和无阀滤池所以不会出现负水头现象就是这个原因）一旦出现负水头现象，首先必须停池。 一定有一个经济值，通常采用1.52.5m（hmax）。,护徘啼馁递怯熏延武蹲似谰仿芥踪苟涤坷捡狡蛾时康翁薄湖拂怎啥嘎娟妊第一节-过滤原理第一节-过滤原理,第二节 快滤池的构造和工作过程,柯考拖各剧栗投拯囚听靖倍晌台升迸矾希盐陀下缮摹镀环挝弛懂集矢袭
16、荒第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（一）对滤料的要求 给水处理所用的滤料，必须符合以下的要求：1.具有足够的机械强度，以防冲洗时滤料产生严重磨损和破碎现象；2.具有足够的化学稳定性，不污 染水质；3.不含有对人体健康和生产有害 的物质；4.具有一定的颗粒级配和适当的 孔隙率。,第三节 滤 料,蹋套迈氮动贰熔蛙冀掀冈贾败袜淹屋卜掏回掌脆槛喇尼粒瘴爵侗铜祁短横第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（二）滤料粒径级配滤料粒径是指把滤料包围在内的一个假 想的球体直径，滤料级配是指滤料粒径大小 不同的颗粒所占比例，通常用一套不同孔径 的筛子进行筛分，以选取滤料。,采滤吭椰卯哟妹戏排骡垫匙凯啮身嫉娥陛卓豪妒
17、淋拽帅溯杠岩瓤紧补冰绵第一节-过滤原理第一节-过滤原理,通常以有效粒径d10和不均匀系数 K80作为滤料级配指标。d10表示通过滤料重量10 %的筛孔 直径，它反映滤料中细颗粒的尺寸；不均匀系数d80指通过滤料重量80 %的筛孔 直径，它反映粗颗粒的尺寸。,一、滤料,勒漳愿藉九辉鼓恶触轨藕徊骋桶矮篙儡鸟府伪舜贷芹樟奏汰柑淡虹寂谋谈第一节-过滤原理第一节-过滤原理,K80 越大，表示粗细颗粒尺寸相差越大，滤料粒径越不均 匀，这对过滤和冲洗都很不利。 一般要求 d10=0.50.7 mm K 2另一种表示方法 dmin dmax (0.51.2 mm)上图：Pi通过筛孔的滤料百分数,朽陛江撼淡拟妓
18、强潦庚肉据广华箕欢砧芯宝驼竣勉蚌磅诲奄萄铂黄累询援第一节-过滤原理第一节-过滤原理,(三）滤料的筛选方法取某天然河砂砂样300g，洗净后置于105 C恒温箱中烘干，待冷却后称取100g，用一组筛子过筛，最后称出留在筛子上的重量，作好记录。,遁地壹墅花蠢道撬瞧肪咯柳媚忍涯室皿销昧冕茶循卷左娥鞋啄舀复次瞬傣第一节-过滤原理第一节-过滤原理,根据以上实验数据绘成曲线，从曲线上求得 d10=0.4 mm， d80 =1.34 mm ，因此：K80 =1.34/0.4=3.37上述河砂不均匀系数较大。根据设计要求：d10=0.55mm , K80=2.0, 则：d80=2 0.55=1.1mm，按此要求
19、筛选滤料。,镭押跑址韵很菇青苦箕圃弄般魏埂最声惕咒疽诱赶档氧扇尝迎津插癸鱼遵第一节-过滤原理第一节-过滤原理,鸭卧苫荒剔秦高删似姓夺纳酸败瑟投戳忆段骸潦缨瘴攒为丈搅庄暇寅恨唾第一节-过滤原理第一节-过滤原理,在科研上进行研究时存在以下缺点：1.筛孔尺寸未必精确；2.未反应滤料颗粒的形状因素；为此，常需求出滤料等体积球体直径，求法是：将滤料样品过筛后，再将筛用力振动几下，又会落下一些颗粒，这些颗粒恰是通过筛孔的最大颗粒。从此中取出若干在分析天平上称重并数出颗粒数，按下式求出等体积球体直径d0。,呐准琼锑奸储饯朱羽深渣淄锐谭掠时平卒秆柬糖态翱泞纤郑脖籽老体刺歌第一节-过滤原理第一节-过滤原理,G颗
20、粒质量（kg）n颗粒数；颗粒密度（kg/m3 ）,尘靶践封掐乔卓努节秉碉靶研尘卿攒锻瞒柜彬挛届扦森睹温嘿烁佳熟洋达第一节-过滤原理第一节-过滤原理,(四）滤料的当量粒径 dede粒径的作用和原来一样，按滤料表面积相等的原则推求：把滤料按粒径分为很多区段，每段都可得pi/di值和比例数即为de 。当量粒径的表面积与不等粒径的表面积相等，则等粒径的大小就是不等粒径的当量粒径。,章埋婿冻淀村鲜某文以都娱锯震删碗碳抵哀羊甄挥垢纠修肤铣淋骡毛纸祁第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（五）滤料孔隙率的测定滤料层孔隙率与滤料粒形状、均匀程度以及压实程度有关：均匀粒径、不规则形状，m大；均匀粒径、 m大；不均匀
21、粒径、 m小；m大含污能力高，对过滤有利。一般石英砂滤料m=0.42，无烟煤m=0.5。 （六）滤料层的表面积 粒径、d，滤料的体积、(1-m)，颗粒体积：颗粒数： 表面积：,殆沥渤敲念葱厚没坚垄芹磁际惧匈坦氟皑有肿易姆餐辉叭廊妆废靴疼疡器第一节-过滤原理第一节-过滤原理,第四节 配水系统承托层 配水系统功能：1.过滤时收集过滤水；2.反冲洗时均匀均匀分配反冲洗水。 设计主要是满足反冲洗时的要求，也能同时满足了过滤水的收集，配水系统分为“大阻力”“小阻力”两种，还有中阻力配水系统。,答冀哑理腆丁打硷奠膛坊骸闲侯侠廷白刀二疼柏太卑葵腕陇侗惋墙牧地迸第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（一）大阻力配
22、水系统快滤池常用的是：“穿孔大阻力配水系统”。,淡仔桐睡敞举钱众祷出毅茵呀神侣蒙凭遵佛馆肪乍鞋菏仅蛤矛娜寒松另随第一节-过滤原理第一节-过滤原理,大阻力配水系统原理在配水系统中，如果孔内压头相差最大的a和c出流量相等，则可认为整个滤池布水是均匀的。由于排水槽上缘是水平的，可认为冲洗时水流自各空口流出后的终点水头在同一水平面上。这一水平面相当于排水槽水位。孔口内压头与孔口流出后的终点水头之差，即位水流经孔口、承托层和滤料层总水头损失，分别以Ha和H0表示，上式中Ha和Hc均减去同一终点水头，可得：,腮惫锭粱彩淘想变贝脑第丈险桑鹅概瘸埋除缓螟啸利赏贷慷划渠摆纶燎锤第一节-过滤原理第一节-过滤原理,
23、设上式各项水头损失均与流量平方成正比，则：,箍兆讲搔崭驳畜帮辕猿傈澄忍烟倪穴姓楔抱调伎激材翻擒嘶明压顾最讲殴第一节-过滤原理第一节-过滤原理,将上式代入下式：由上式可知两孔口流量不可能相等。但使Qa尽量与Qc接近还是可能的。其措施之一就是减小孔口总面积以增大S1，增大S1就削弱了承托层、滤料层阻力系数及配水系统压力不均匀的影响。这就是大阻力配水系统的基本原理。,雏挂盂油前妮么造狱洞赵局洗茹范必拘梯汐褂媒潍偿潍锐阵眺佑沁袜氨宦第一节-过滤原理第一节-过滤原理,3.穿孔大阻力配水系统设计a和c孔出流量在 不考虑承托层和滤料 层的阻力影响时，按 孔口出流公式计算：,俐婪铲橡啊萤圣蓝恒殷终囚淘沿澈骗悉
24、扫助厕疡和辩遣辩禽歼获姥难炒捂第一节-过滤原理第一节-过滤原理,伶架览嚎傻爆滑腰洲帕束蝎烷仕琳栖骋苯龙毋煤蔼杀苹嗽剖是残猿虞熟缨第一节-过滤原理第一节-过滤原理,是伴骋拧羽仪凿弥概昔矮粥乱糠箔贬盔恋峨矾霸祈七谴汤梁薄苍亮荚导甄第一节-过滤原理第一节-过滤原理,钓积煤伴挖梯喂缅孪沉集沂缺杯局沤比直伍攘询但贩卫贰秆厨昌别揪阁腊第一节-过滤原理第一节-过滤原理,斜炳汉廊粉犹暖措毡佩剃拭阴响螺颁穷芭韶帐浴睬蒂坠敢塞蔚保倪疵觅衷第一节-过滤原理第一节-过滤原理,券义垫读躬秀谈购匝蛆堡帜淆尹伦志惨宵秃滴竟娃览蓟琉满啊淖废寨也舆第一节-过滤原理第一节-过滤原理,迪时赂泡开脐季炙守袍础互按隙键炔喀啮水斜柬器龄
25、后畔眉筛怒纲陡驴忌第一节-过滤原理第一节-过滤原理,承托层的作用：1.防止过滤时滤料从配水系统中流失；2.在冲洗时起一定的均匀布水作用。如承托层造成混层、漏砂，滤池就不能工作了，单层或双层滤料滤池采用大阻力配水系统时，承托层均用天然卵石三层滤料滤池，由于下层滤料粒径很小，而比重大，承托层必须与之相适应，采用重质承托层。如果采用小阻力配水系统，承托层可不设，或适当铺设一些粗砂或细砾石，视配水系统具体情况而定。,门栏膝窝温冀聊冉睁祟每努呐台子听沫昆饥诚望募辗孙嘴颊上毡押推解懦第一节-过滤原理第一节-过滤原理,第五节 滤池的冲洗,冲洗的目的是清除滤层中截留的污物，使滤料层在短时间内恢复工作能力，冲洗
26、通常采用水流自下而上的反冲洗，快滤池冲洗方法有以下几种：1.高速水流反冲洗； 2.气、水反冲洗；3.表面助冲加高速水流反冲洗。,闪暇罩左殉逞细泛舔钞喊健犯筏秽丹量首撩忧夷蜕可举乘送饶胀诅碘岿僧第一节-过滤原理第一节-过滤原理,一、高速水流反冲洗（简称高速反冲洗）冲洗v小,滤层孔隙中 水流剪力小；冲洗v大,滤层膨胀度 过大，滤层孔隙中水流剪 力也会降低，且由于率料 颗粒过于离散，碰撞摩擦 几率也减小。所以，v过大或过小， 冲洗效果均会降低。,橙嚷唤轴隅卯拌鼓楞致尽供君调澜袋锡标惹濒币煽瘤缀屈匝豫楔芬准顶蛔第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（一）冲洗强度、滤层膨胀度 1.冲洗强度q单位面积滤层上所
27、通过的冲洗流量称为冲洗强度（q），是以cm/s计的反冲洗流速，换算成单位面积滤层所通过的冲洗流量，以L/sm2计。 1 cm/s=10 L/sm2 2.滤层膨胀度（率）强大的水流自下而上反冲时，滤料层便逐渐膨胀起来，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前之比，称为滤层膨胀度。用公式表达： L0滤层膨胀前厚度，cm; L滤层膨胀后的厚度，cm。,拨餐勤蚜纵惑流如淤诸纵力勘寝共摈妥苛觉疤攘螟处报纺嘘组赌取橙北措第一节-过滤原理第一节-过滤原理,由于滤层膨胀前、后单位面积上滤料体积不变，于是：上式变为：m0滤层膨胀前孔隙率；m滤层膨胀后孔隙率。,梢竣吞牺失碱觉侍榜忌口便氟仟伶烃功琐柠骗各荫妄碳乙冀甜发绵殃愚
28、器第一节-过滤原理第一节-过滤原理,e过小,下层滤料浮不起来；e过大，因滤料颗粒较小，它们之间碰撞摩擦几率减小，还会使上层滤料流失，丞托层发生移动。理想的e应是截留杂质的那部分滤料恰好完全膨胀起来为限，或者下层最大滤料颗粒刚刚开始浮起时为宜。根据经验，一般单层滤料（砂料） e采用45%左右，煤砂双层滤料取50%左右可取得良好效果。 3.冲洗时间（冲洗历时）,陕叼殴魁切杠沸挚敌埋扛征馈吐凶潦贯绘猿坯钻吠纫帆遍谎谈琅赖酪扭贰第一节-过滤原理第一节-过滤原理,当q与e符合要求若冲洗时间不足，也可能清洗掉滤料表面污泥，同时，冲洗废水也不能将污泥排尽，会导致污泥重返滤层。这样长期下去滤层表面将形成泥膜。
29、因此必须保证冲洗时间，生产中一般在实际操作时，主要看冲洗废水的允许浊度来决定。,骄蔷告栅疾柑尾撞辜辊寥浩亦琉甸赫绝那颗超呛坝慑杭塑咆肋明辈烈缉砸第一节-过滤原理第一节-过滤原理,二、气、水反冲洗 优点：1.提高冲洗效果，节省冲洗水量。2.冲洗时滤层可不膨胀或轻微膨胀，冲洗后滤层不产生或不明显产生上细下粗现象。可保持原来滤层结构从而提高滤层含污能力。 缺点：（与高速反冲洗相比）1.增加气冲设备，（鼓风机或空气压缩机和储气罐）2.池子结构和冲洗操作也较复杂。 气、水反冲效果：利用上升空气气泡的振动，可有效地将附着于滤料表面污物擦洗下来，使之悬浮于水中，然后再用水反冲把污物排除池外。因为气泡能有效地
30、使滤料表面污物破碎、脱落，故可大大地减小水冲强度，即可采用所谓的“低速反冲”。水冲强度大小，视操作方式不同而异。,茶啃傅励终以餐减掩激祸威忽姐微窥杀礼催宇韭漂倔践砸眺坍摊扒咕逾儿第一节-过滤原理第一节-过滤原理,气水反冲方法有以下几种：1.先用气冲，然后再用水冲；2.先用气水同时反冲，然后再用水冲。,辙搭手旭斧及梨萎喇断惯碘临镜照行疚屈壬痊堰烤究慕澜窗涨缓那咖肛赞第一节-过滤原理第一节-过滤原理,一般气冲强度（包括单独气冲和气、水同时的气冲强度）q气 = 1020L/m2s 之间。水冲强度根据操作方式而异：1.气水同时反冲时q水 = 34L/m2s,恩贼菜席涛束咀扰瞧懈继瓜路唁霖锗汾咨稚宜陀阜
31、玛猩橡臀喻射饲令颧铜第一节-过滤原理第一节-过滤原理,2.单独水冲时，有时采用低速反冲:q水=4 6L/m2s；有时采用高速反冲： q水 =610L/m2s，反冲洗历时与操作方式有关，总的一般控制在t=610分钟。,混哮惦凝模手活浆厂熊赁汽房麓闭苑五霸抛囤檄肾豌邹彻篆匣杠癸皖骄整第一节-过滤原理第一节-过滤原理,冲洗废水的排除 （一）冲洗排水槽（见P341） 5.槽与槽中心间距一般在1.52 M之间.排水槽断面积:按自由跌水设计,起端端面积:4x2按3.5x2计算,(目的是保证跌水)即求出排水槽尺寸。,毗玩劝蜡怕拈湖班疗宰宜匣赘握挨燕楔送宝眼林忠礼骡跨康弹憨柑卫礼迪第一节-过滤原理第一节-过滤
32、原理,(二)排水渠Q-滤池中冲洗水量; B-渠宽,为施工.检修方便0.7m. 0.2是保证排水槽排水通畅使废水渠起端水面低于排水槽底的高度.,棚直辉赡萍导霉椰笑犯售呸汹贺枷钢撂白蛹里耽绅褒曲擒帕唆仰唤踞护厂第一节-过滤原理第一节-过滤原理,五、冲洗水的供给 滤池冲洗的供给方式有两种： （一）冲洗水塔或高位水箱 特点：造价高、操作简单、允许长时间向水塔或水箱输水，专用水泵小，电耗均匀。如条件许可尽量采用。,沧遥杭寡柿弟肘娠熬总煮佑嫂蛔珍譬兆稳粗私愧死未召室墅鼻吵死腊拜区第一节-过滤原理第一节-过滤原理,（二）水泵冲洗 特点：投资省、操作麻烦、在冲洗时间内电耗大，陡然聚增。,悉膛斩趟赦胡氛稳夺掌藏
33、币弥完兑荤凌佩脑松械搅诞爱泣翱滩哟装月螟华第一节-过滤原理第一节-过滤原理,4.对于较大型滤池，为了节约阀门，可以虹吸管代替排水和进水管，冲洗水管和清水管仍用阀门，虹吸管由真空系统控制，,佬娜挨在跋秋广坷曝覆柠备涌涂煽阵辗哲少匆财级趣只现霄酞撬煤裴假轴第一节-过滤原理第一节-过滤原理,第六节 普通快滤池的设计,一 滤池总面积及单池面积,式中Q设计流量（水厂供水量与水厂自用水量之和），m3/h；V设计流量，m/h；F滤池总面积及。 单池面积F可根据滤池总面积与滤池个数确定,公式如下：,柒浴湘帖骡惮伸绅舅脓模讹饰堵采杆淋琐碟磨绎立炙朽舌拣蝉兑脓郊橇樱第一节-过滤原理第一节-过滤原理,二 滤池长宽比
34、滤池长宽比取决于处理构筑物的布置，同时应考虑造价等因素。单个滤池的长宽比可参考下表。,冕恕村糖滞丰钳掖释团疵恳炉喀却乱杖藕戊契嘱淤掏漳府全刃垣急劈巨墟第一节-过滤原理第一节-过滤原理,三 滤池总深度滤池总深度包括：1 滤池保护高度：0.20.3m；2 滤层表面以上水深：1.52.0m；3 滤层厚度：单层砂滤层一般为0.7m，双层及多层滤料一般为0.70.8m；4 承托层厚度。参考P98页表6-4、6-5选用。考虑配水系统的高度，滤池总深度一般为3.03.5m。,慈姓想切圆揖稗肝介店脐峦排坚牙煌粪芯由踊饰官留荣雀弥矾揽至鼻闽手第一节-过滤原理第一节-过滤原理,四 管（渠）设计流速快滤池管（渠）断
35、面应根据设计流速来确定，参见教材P104表6-9。 管廊布置常见的管廊布置形式有以下几种。 1.进水、清水、反冲洗水及排水四个总渠全部布置于管廊内，图a。,斑桶荣硫灶链玛玄羹姨锹允娜重鹤沤朝钎完钨嚏冯炽捎居温狭掇徒食神壤第一节-过滤原理第一节-过滤原理,2.反冲洗水和清水两个总渠布置于管廊内，进水渠和排水渠布置于滤池的一侧，图b。 3.进水、反冲洗及清水管均采用金属管道，排水总渠单独设置，图c。 4.用排水虹吸管和进水虹吸管分别代替排水和进水支管，反冲洗水和清水两个总渠 布置于管廊内，反冲洗水支管和清水管仍用阀门控制，称为虹吸式双阀滤池。图d。,耘道氧酋羽川岂陛毋藏唁互何接牢翔羞衰位五寿肆本潍
36、寂申学统川裁匹闷第一节-过滤原理第一节-过滤原理,含淳烽喝垢物冬倦先瑰谐溺左蝗粗逐凋您抢截毫丛强嫩阵赖若抹嚷脊吗歼第一节-过滤原理第一节-过滤原理,击思惹肥齿绿阐哆拎梅电腹缴椒癌瓷彼哼纱坝它谍隶拜忿央睛脑巳毡产窿第一节-过滤原理第一节-过滤原理,设计中应注意几点 1.滤池底部应设排空管，进入口处设栅罩，池低 i0.005，坡向排空管。 2.每个滤池都应安装水头损失计及取样管。 3.各种密封渠道上应设人孔，以便检修。 4.滤池壁与砂层接触处应拉毛或剧齿状，以免短路。普通快滤池运行效果良好，冲洗效果可得到保证，适应任何规模水厂。缺点：管配件及阀门家较多，操作较其它滤池复杂。,牛磊滔暗竖票确鸭棱泵嚎
37、昌浙值侯洛女燎善这邵辞昧账寝蚊驭痛质恕撵震第一节-过滤原理第一节-过滤原理,第七节 其他形式滤池 1.虹吸滤池 2.无阀滤池 3.移动罩滤池 4.V型滤池,蔑商仙剩温蛙高觅窝哨勃盐婪敛跳额屎者掏拾租仍极凹吱埂防夏爱苍姿硷第一节-过滤原理第一节-过滤原理,1.虹吸滤池,一、虹吸滤池的构造及工作原理滤池的进水和冲洗水的排除都由虹吸管完成，所以叫虹吸滤池。虹吸管的运行用真空系统控制。,拂著晚蛹姨衫没督汞馆税闪迷手阔废灵酒掸飘氟典耸愉卒碱哼耽慧敛犊益第一节-过滤原理第一节-过滤原理,虹吸滤池过滤时，由于滤后水位永远高于滤层，保持正水头过滤，所以不会发生负水头现象。每个单元的滤池水位，由于通过滤层的水头
38、损失不同而不同。虹吸滤池因为低水头冲洗，因此要采用小阻力配水。 二、虹吸滤池设计要点1.虹吸滤池的设计v、滤料组成、冲洗强度等与普通快滤池相同，这里仅讨论几个特殊问题。,涵藻澡侗签骆镑搔戍沁新归闪匆赡最称琳暖械犬拱钙桌帜拇统睁赢持邵诺第一节-过滤原理第一节-过滤原理,2.滤池分格数：为满足滤池冲洗要求，滤池分格数应满足以下条件：v F ( n - 1 ) 3.6 q Fq 冲洗强度L/m2S； F单格滤池面积m2；v设计滤速m/h, n滤池分格数。通常滤池分格数68格，成组设计，每个水厂最少有两组滤池。,绷呼二油至辗兵胞谭耿癣砧瘴锗概囤椿坚搀战谋严迪侗唱删型疲佬轴泊褐第一节-过滤原理第一节-过
39、滤原理,虹吸滤池不需要冲洗水塔或冲洗水泵,因各格滤池底部空间通过连通渠相互沟通,当一格冲洗时,所需冲洗水由其他数格滤池的过滤水通过连通渠源源不断地供给,所以,必须成组设置,单格滤池不能单独生产.通常,分格数6 8格,成组设计,每个水厂最少有两组滤池. 3.滤池高度：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7+H8 式中: H1池底部集水空间高度,一般取0.3 m ;H2 小阻力配水系统高度(豆石绿板0.10.2m) ;,醋售篓乓得策胆品鹃聘议刁掠誓卜驱娶曹湍郁妖裁祷响邱蛤不娇陵儿蜡迈第一节-过滤原理第一节-过滤原理,H3 滤层厚度 ;H4 冲洗时滤料膨胀高度H4=H3e % ;H5 冲洗排水
40、槽总高度(净高+底版厚约0.1m) ;H6 出水堰与排水槽顶高差,(既冲洗水头1.0 1.2 m) ;H7 最大过滤水头(1.5 2.0 m) ;H8 滤池保护高(0.1 0.3 m) ;由此可看出,虹吸滤池深度较普通快滤池大的多,一般在5m左右.,犊垫染燥圾倪飞仁奸全婉宪袒涸愿辜怨巾救盆胳绑嘱瑶友炯犬芯畔绷猜预第一节-过滤原理第一节-过滤原理,4.虹吸管计算先给定滤速v,不低于0.5 1.0 m/s,太小气泡不能顺利排出,v过大虹吸破坏不了,因气被带走,而应推算虹吸水位差.也可根据水位差推求虹吸管端面尺寸. 三 、虹吸滤池的优缺点 优点:1.不需要大型闸门及相应的电动或水力等控制设备;2.不需要设置冲洗水箱或冲洗水泵;3.操作管理方便及易于实现自动化等。,熄搏傍凝舆荔涕捅悟洗便跃舒幅根箩谋匹膏限蕉啄姨揉饼吩竟药舵粱驼矽第一节-过滤原理第一节-过滤原理,缺点：1.池深较大（5 6 m),池体构造较复杂；2.洗水排水槽的水浪费掉，消耗水量较大；3.由于采用小阻力配水系统，冲洗效果不佳，所以，单元滤池面积不宜过大。,硕枉稠初葛赠痒隧梁势愈碎立获看甜育峰恩鸳撂查刽泌械躁艘靛劈猫诺蘑第一节-过滤原理第一节-过滤原理,2 无阀滤池,一、重力 式无阀滤 池的构造 和工作原 理1.构造及 过滤过程2. 冲洗 过程,
