濾料、粒徑、層高和截污能力的選擇及反洗方式

一、粒狀濾料的材料、粒度和濾層高度

1. 材料
   常用濾料有石英砂、無煙煤濾料、白云石(用于石灰處理)、陶粒、重質礦石、天然海砂。其中陶瓷濾料性能優于其他品種，價格也貴。
   
2. 粒度
   包括濾料的粗細大小和分散程度。表示粗細的指標有:有效直徑(d10)，表示有10%(質量分數)的濾料能通過的篩孔孔徑，平均粒徑(d50)；最大和最小較徑dmax、dmin。
   通過試驗取得上述數據，取300g有代表性樣品，在105℃干燥至恒重，然后稱100g在標準篩上過篩，篩過量與總質量比值為通過篩孔的質量分數。先用大孔篩，篩過量，再用小篩，依次進行篩分和稱重，并做出篩分曲線如圖5-19。
   
   
3. 濾層高度
   達到規定水質所需的濾層深度加上保護層厚度(一般為200mm)即為濾層設計厚度。
   粒徑對穿透深度和截污容量有較大影響。粒徑或流速太大，細小顆粒易穿過，出水水質差，粒徑或流速太小，顆粒穿透能力差，污泥局部集中、濾層堵塞快，水流阻力大，故粒徑過大、過小都不好。因此對粒徑在規程重新做了規定。
   濾床分為均徑濾床、由小變大的普通濾床以及雙濾料、三濾料濾床。重力式濾池濾層厚度700-1000mm，壓力式過濾器濾層厚度1200mm、2400mm、3000mm。
   
4. 壓力式過濾路的計算數據
   壓力式過濾器的計算數據見表5-14。

   壓力式過濾器的計算數據 表5-14

   序號	名稱		單位	濾料
   				石英砂		大理石		無煙煤濾料
   				單流過濾器	雙流過濾器	單流過濾器	雙流過濾器	單流過濾器	雙流過濾器
   1	濾料直徑		mm	0.5-1.0	0.5-1.2	1.5-1.0	0.5-1.2	0.8-1.5	1.8-1.5
   2	濾料有效顆粒度		mm	0.35	0.35	0.35	0.35	0.6	0.6
   3	濾料的不均勻系數		mm	2	2	2	2	2	2
   4	濾層高度		mm	1200	2150-2400	1200	2150-2400	1200	2150-2400
   5	濾料比重		t/m3	2.6	2.6	2.6	2.6	1.6	1.6
   6	濾料堆積重		t/m3	1.6	1.6	1.8	1.8	0.8	0.8
   7	濾料損失率		%	10	10	10	10	10	10
   8	濾速		m/h	/
   	有澄清器預處理	正常		8	16	8	16	8	16
   		加速		10	20	10	20	10	20
   	無澄清器	正常		4	8	4	8	4	8
   		加速		5	10	5	10	5	10
   9	濾料截污能力		kg/m3	/
   	沒有加藥和澄清處理			0.75	1.87	0.75	1.87	1	2.5
   	石灰凝聚處理和澄清			1.25	3.15	1.25	3.15	1.5	3.75
   	凝聚處理沒澄清			1.5	3.75	1.5	3.75	1.75	3.75
   10	用上述濾層高度計算的濾料的單位面積截污能力		kg/m3	/
   	沒有加藥和澄清			0.9	4-4.8	0.9	4-4.8	1.2	5.37-6
   	石灰凝聚澄清			1.5	6.75-7.56	1.5	6.75-7.56	1.8	8.06-9
   	凝聚，無澄清			1.8	8.06-9	1.8	8.06-9	2.1	9.3-10.48
   11	在一個過濾周期中過濾水量計算		m3/m2	/
   	沒有加藥預處理，含油懸浮物20mg/L			45	200-224	45	200	60	268-300
   	石灰凝聚處理，含有懸浮物10mg/L			150	675-756	150	675-756	180	806-900
   	水經混凝處理沒經沉淀，懸浮物200mg/L加入氫氧化鋁25mg/L			9	40-45	9	40-45	10.5	46.5-54
   12	按照項目8的流速過濾器兩次沖洗之間的工作周期		h	/
   	原水沒經加藥預處理			9	20-22	9	20-22	1.2	26-30
   	石灰凝聚處理懸浮物			18	42-47	18	42-47	22	50-56
   	原水懸浮物200mg/L			2	4-4.5	2	4-4.5	2	4.6-5.4
   13	過濾器沖洗前的阻力計算		/
   	重力式		mH2O	3	3	3	3	3	3
   	壓力式		mH2O	10	10	10	10	10	10
   14	反洗所需壓力		mH2O	10	12	10	12	10	12
   15	反洗強度		L/(s·m2)	15	18	15	18	10	12
   16	反洗時間		min	6	12	6	12	6	12
   17	反洗一次清水耗量		m3/m2	5.4	13	5.4	13	3.6	8.6
   18	澄清水比耗		%	/
   	無藥劑處理懸浮物，濃度20mg/L			12	6.5-6	12	6.5-6	6	3.2
   	石灰或凝聚處理懸浮物濃度10mg/L			4	2	4	2	2	1
   	凝聚處理沒有沉淀，懸浮物濃度200mg/L(加入氫氧化物混凝劑25mg/L)			60	32-30	60	32-30	34	20-16
   19	在反洗前用壓縮空氣沖洗		/
   	進至過濾器的壓力		atm	1	1.2	1	1.2	1	1.2
   	沖洗強度		L/(s·m2)	20	24	20	24	12	15
   	沖洗時間		min	3	5	3	5	3	5
   	空氣耗量		m3/m2	3.6	7.2	3.6	7.2	2.2	4.5

5. 過濾器反洗排水
   過濾器反洗排水可以回收至澄清器入口或單設回收水箱，或通過布袋式100μm或50μm過濾器回收水。

二、二級過濾

二級過濾的第一級粒徑大，為0.5-1.2mm或更大�；虿捎秒p濾料提高濾速。第二級粒徑為0.3-0.5mm，濾速較低6-10m/h(通過試驗確定)，這樣做可以提高過濾水質，第一級出水濃度為0.3-0.4NTU，第二級出水濁度為0.1-0.2NTU。二級過濾可提高過濾系統的經濟性。重力式過濾器可以立體布置，一級在上，二級在下，一級出水自流至二級，壓力式過濾器可以串聯運行。

三、過濾器的反洗方式

采用壓縮空氣反洗，既可節水，也可提高反洗效果，提高出水質量。建議的反洗方式如表5-15所示。

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