http://www.gydfjs.com 從嚴(yán)格的理論上講，濾層所具有的對懸浮物的截留作用來自濾料所具有的表面積。慢濾池的過濾能力主要地來自篩除作用，而快濾池的過濾能力主要來自濾料顆粒表面的吸附作用，這是快濾池與慢濾池過濾機(jī)理最主要的不同之處。在過濾過程中濾料所提供的表面積越大，對水中懸浮物的附著力越強(qiáng)。為要達(dá)到一定的預(yù)期的水質(zhì)要求，濾料所提供的表面積應(yīng)表現(xiàn)為：單位面積濾層所提供的表面積必須滿足某一最低量值的要求，相互關(guān)系可以參考如下數(shù)學(xué)式［1］表達(dá)：
S=6(1-ε)／Φ·(L/d)
S——濾料表面積 ε——濾層孔隙度
Φ——濾料球形度 L——濾層厚度
d——濾料的幾何平均粒徑
從上式各參數(shù)的相互關(guān)系可以看出，隨著濾料顆粒粒徑加大，孔隙度加大，所提供的表面積變小。濾層表面積減少的結(jié)果必然會(huì)降低過濾能力。這反映出粒度加大對過濾效果帶來的負(fù)作用。
這個(gè)式子同時(shí)也清楚地表明，在濾料球形度一定也即濾料種類一定的情況下，能夠抵消粒度變化負(fù)面影響的只有濾層厚度，即L。這樣，此式中的L／d成為關(guān)鍵因素，它決定了濾料所能提供的表面積的大小也就決定了過濾性能。
由此引伸出L／d這一概念。從技術(shù)角度講，L／d值越大越好。而綜合經(jīng)濟(jì)因素，工程中應(yīng)以最小L／d值滿足提供最低量值的濾料表面積達(dá)到預(yù)期的過濾出水水質(zhì)要求。在實(shí)踐中，選用優(yōu)良的濾料級配和濾層厚度正是保證過濾效能的關(guān)鍵。因此，L／d受到濾池設(shè)計(jì)人員的日益重視。
以上只是試驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)具體情況予以調(diào)整。對于含鐵含錳量高的水應(yīng)添加錳砂過濾層濾料。
為保證濾層反沖洗后具有足夠的清潔度，又能接近均質(zhì)狀態(tài)，目前理想的辦法是采用氣、氣水、水的三段式氣水反沖洗技術(shù)。近年來，國內(nèi)不少人對氣水反沖洗進(jìn)行了較為深人的研究。幾乎所有文獻(xiàn)都認(rèn)為三段式氣水反沖洗比二段式氣水反沖洗更為理想，并從機(jī)理上進(jìn)行了探索，本文在此不作贅述。
在濾池充水并在濾床層面上保有一定水深條件下先進(jìn)行單獨(dú)氣沖，一方面通過濾料顆粒間相互磨擦使濾料上粘附的污泥脫落，一方面達(dá)到使濾層攪動(dòng)為均質(zhì)的目的。經(jīng)過一段時(shí)間的氣沖后，不停氣且氣沖強(qiáng)度無須改變的同時(shí)加入水沖，水沖強(qiáng)度很小，只要能使脫落的污泥在合宜的時(shí)間內(nèi)升至排水槽即可。氣水聯(lián)合反沖是能否使濾層潔凈的關(guān)鍵。單獨(dú)氣沖時(shí)脫落的污泥在此階段因氣沖保持濾層流化狀態(tài)下加上水沖被有效地托至上層。第三階段停止氣沖，濾料回落為固定床，使脫落的污泥滯留在上層，隨后的水沖只是漂洗過程，主要是將上層的高濃度泥水托出濾池，同時(shí)進(jìn)一步清除濾層中剩余的脫落污泥，使濾層達(dá)到較徹底的凈化。最后的水沖洗應(yīng)遵循二條原則，一是不使均質(zhì)濾層狀態(tài)受到破壞，二是按沖洗要求要能夠使濾層中剩余的脫落污泥被有效地去除。
本試驗(yàn)選用7％膨脹率獲得了滿意的濾后水質(zhì)，說明此程度的膨脹率及相應(yīng)的水沖強(qiáng)度可以使濾層保持接近均質(zhì)狀態(tài)。
濾池主要設(shè)計(jì)參數(shù)
建成無煙煤濾料均質(zhì)濾層濾池，處理能力各為50萬m3／d。
其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
濾料粒徑范圍dmax～dmin＝2.0～1.0mm，有效粒徑d10＝1.10mm，均勻系數(shù)K↓（60）＝1.35，濾料層厚L＝1.5m。
設(shè)計(jì)濾速V＝7.60m／h；強(qiáng)制濾速V＝7.93m／h。
三段式氣水反沖洗，氣沖階段氣沖強(qiáng)度q＝18～20L／m2·s、歷時(shí)t＝3min；氣水同時(shí)沖洗階段氣沖強(qiáng)度不變，水沖強(qiáng)度q＝4～5L／m2·s、歷時(shí)t＝2～3min；水沖階段水沖強(qiáng)度q＝4～8L／m2·s、歷時(shí)t＝5min。膨脹率η＝0。
2-4毫米顆粒狀無煙煤濾料過濾層的應(yīng)用方法
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