水处理中的过滤

在水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。滤池通常置于沉淀池或澄清池之后。进水浑浊度一般在10度以下。出水浑浊度必须达到生活饮用水水质标准。当原水浑浊度较低(一般在100度以下)，且水质较好时，也可采用原水直接过滤。过滤的功效，不仅能进一步降低水的浑浊度，而且水中的有机物、细菌乃至病毒等将随浑浊度的降低而被去除。残留于滤后水中的细菌、病毒等失去浑浊物的保护或依附，在消毒过程中很容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。在生活饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或澄清池可以省略，但过滤是不可缺少 的，它是保证生活饮用水卫生安全的重要措施。

滤池有多种形式，以石英砂作为滤料的普通快滤池使用历史最久。在此基础上，人们从不同的工艺角度发展了其他形式快滤池。为适应滤层中杂质截留规律以充分发挥滤料层截留杂质能力，出现了滤料粒径沿水流方向减小的过滤层及均匀滤料层。如双层和多层及均匀滤料滤池、上向流和双向流滤池等。为了减小滤池阀门，出现了虹吸滤池、无阀滤池、移动冲洗罩滤池及其他水力自动冲洗滤池等。从冲洗方式上，还出现了有别于单纯水冲洗的气水反冲洗滤池。所有上述各种滤池，过滤原理一样，基本工作过程也相同，即过滤和冲洗交错进行。现以普通快滤池为例，介绍快滤池的工作过程。

1.过滤

如图6-34所示，过滤时，开启进水支管与清水支管的阀门，关闭冲洗水支管阀门与排水阀。浑水就经进水总管、进水支管从浑水渠进人滤池。经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管汇集起来再经配水系统干管、清水支管、清水总管流往清水池。浑水流经滤料层时，水中杂质即被截留。随着滤层中杂质截留量的逐渐增加，滤料层中水头损失也相应增加。当水头损失增至一定程度以致滤池产水量锐减或由于滤后水质不符合要求时，滤池便须停止过滤进行冲洗。

2.冲洗

冲洗时，关闭进水支管与清水支管阀门。开启排水阀与冲洗水支管阀门。冲洗水即由冲冼水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支出管上的许多孔眼流出，由下而上穿过承托层及滤料层，均匀地分布于整个滤池平面上。滤料层在由下而上均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流人排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠排人下水道。冲洗一直进行到滤料基本洗干净为止。冲洗结束后，过滤重新开 始。从过滤开始到冲洗结束的一段时间称为快滤池工作周期。从过滤开始至过滤结束称过滤周期。

快滤池的产水量决定于滤速(以m/h计〉。滤速在数值上等于滤池负荷。滤池负荷以单位时间、单位过滤面积上的过滤水量计，单位为m³/ (㎡/h) 当进水浑浊度在 10度以下时，单层砂滤池的滤速约8〜10m/h，双层滤料滤速约10〜14m/h，多层滤料滤速一般可用18〜20m/h，如有试验资料根据，滤速还可以提髙。工作周期也直接影响滤池产水量。因为工作周期长短涉及滤池实际工作时间和冲洗水量的消耗。周期过短，滤池日产水量减少。一般情况下，工作周期为12〜24h、在保证滤后水质的前提下，设法提高滤速和延长工作周期，一直是过滤技术研究的一个重要课题，并因此推动了过滤技术的发展。