详细介绍:
在水源的给水净化工程中,滤池是不可缺少的最重要的处理构筑物。由于快滤池的滤速是慢滤池的几十倍到几百倍,在解决了清洗滤池的反冲洗技术后,快滤池目前已取代了慢滤池。
我国设计规范有关滤料部分,单层滤料过滤只规定了石英砂,粒径范围为0.5~1.2mm、层厚0.7m。
V型滤池中通常石英砂粒径范围为0.9~1.35mm,也可扩至0.7~2.0mm、层厚在0.95~1.50m间。
目前滤池设计也有滤料粒度加大、滤层加厚的趋势,日处理水量50万3,采用无烟煤滤料,有效粒径为1.10mm、均匀系数1.35、层厚1.5m。
采用无烟煤滤料建成的水厂,有效粒径达1.5mm,均匀系数为1.5、层厚1.8m。采用石英砂滤料,有效粒径为1.7mm、均匀系数达1.5、层厚1.8m。
滤料粒度的变化对滤池的过滤性能有何影响?过滤是水中悬浮物被截留的过程,被截留的悬浮物充塞于滤料间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小,在同种滤料、相同反冲洗条件下,随滤料粒度的加大而增大。即滤料粒度越粗,可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强,纳污能力增加,截污量增大。同时,滤层孔隙越大,水中悬浮物越能被更深地输送至下一层滤层,在有足够保护厚度的条件下,悬浮物可以更多地被截留,使中下层滤层更好地发挥截留作用,滤池截污量增加。
下表是无烟煤滤料不同粒径过滤能力比较的试验数据。
无烟煤滤料粒度对过滤性能的分析与研
有效粒径
mm
|
滤速
m/h
|
进水浊度
NTU
|
出水浊度
NTU
|
截留浊度
NTU
|
周期产水量
m3/m2
|
过滤能力指数
|
比值
|
1.10
|
10
|
0.63
|
0.17
|
0.46
|
460
|
211
|
1∶1.15
|
1.33
|
10
|
0.63
|
0.19
|
0.44
|
550
|
242
|
1.10
|
10
|
10.20
|
0.21
|
9.99
|
220
|
2197
|
1∶1.26
|
1.48
|
10
|
10.20
|
0.25
|
9.95
|
280
|
2786
|
表中“过滤能力指数”为:过滤进出水浊度差即截留浊度与周期产水量的乘积(实为截污能力)。
随着无烟煤滤料粒径的加大,虽然能更多地发挥下层滤料的截留作用,但同时也对穿透深度带来影响,即在其它条件等同时,粒径越粗穿透深度也越大。由此引发出两个问题。其一,相同厚度的滤层,在一定范围内,滤料粒径越粗,由于穿透深度越大,出水浊度将不如粒径较细的滤料。
前述滤料粒径越粗滤层截污能力越强、过滤周期产水量越大的观点应是建立在满足一定出水水质(浊度)要求的前提之上的。如果一味地用出水水质做比较,在其它条件相同的情况下,粒径细的滤料出水浊度总要比粒径粗的滤料出水浊度低。这一点在实际工程中颇为重要,即为达到预期的水质要求,应尽量选用合宜的粗粒径滤料。滤料所具有的对悬浮物的截留能力来自滤料所提供的表面积,而快滤池的过滤能力来自滤料颗粒表面的吸附作用,这是快滤池与慢滤池过滤机理最根本的不同之处。在过滤过程中无烟煤滤料所提供的颗粒表面积越大,对水中悬浮物的附着力越强。
从技术角度讲,L/d值越大越好。而综合经济因素,工程中应以最小L/d值满足提供最低量值的滤料表面积达到预期的过滤出水水质要求。在实践中,选用优良的颗粒级配与合宜的滤层厚度正是保证过滤效果的关键。因此,L/d受到滤池设计人员的日益重视。但是如前所述,快滤池的过滤能力从理论上讲是由滤料颗粒表面的吸附作用决定的,而吸附作用的大小取决于滤料颗粒的表面积。
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