普通快滤池的构造及其设计要求

(一)滤料和承托层

1.滤料

在水质净化工艺中所用的滤料(级配滤料〉,必须符合以下要求:

(1)具有足够的机械强度,以防冲洗时滤料产生磨损和破碎现象。

(2)具有足够的化学稳定性,以免滤料与水产生化学反应而恶化水质,尤其不能含有对人类健康和生产有害的物质。

(3)具有一定的颗料级配和适当的空隙度。

此外,滤料应尽量就地取材,货源充足、价廉。

石英砂是使用最广泛的滤料。在双层和多层滤料中,常用的还有无烟煤、石榴石、钛铁矿、磁铁矿、金刚砂等。在轻质滤料中,有聚苯乙烯及陶粒等。

2.级配滤料的粒径级配

滤料粒径级配是指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。粒径是指正好可通过某一筛孔的孔径。粒径级配一般采用以下两种表示方法:

(1)有效粒径和不均匀系数。以滤料有效粒d10和不均匀系数K80表示滤料粒径级配:

式中d10—通过滤料重量10%的筛孔直径;

D80—通过滤料重量80%的筛孔直径。

其中d10反映细颗粒尺寸,d80反映粗颗粒尺寸。K80愈大,表示粗细颗粒尺寸相差愈大,颗粒愈不均匀,这对过滤和冲冼都很不利。因为K80较大时,过滤时滤层含污能力减小;反冲洗时,为满足粗颗粒膨胀要求,细颗粒可能被冲出滤池,若为满足细颗粒膨胀要求,粗颗粒将得不到很好清洗。如果K80愈接近1,滤料愈均匀,过滤和反冲洗效果愈好,但滤料价格提高。

(2)最大粒径、最小粒径和不均匀系数。采用最大粒径dmax、最小粒径dmin和不均匀系数K80。来控制滤料粒径分布,这是我国标准中所采用的滤料粒径级配表示法(见表 6-3〉。

承托层

承托层的作用,主要是防止滤料从配水系统中流失,同时对均匀冲洗水也有一定作 用。单层或双层滤料滤池采用大阻力配水系统时,承托层采用天然卵石或砾石,其粒径和厚度见表6-4。如采用小阻力配水系统,承托层可以不设或适当铺设一些砾石。

类别

滤料组成

滤速(m/h

强制滤速(m/h

粒径(mm

厚度(mm

单层石英砂滤料

dmax=1.2

dmin=0.5

700

8-12

10-14

 

 

双层滤料

无烟煤

dmax=1.2

dmin=0.5

300-400

12-16

14-18

石英砂

dmax=1.2

dmin=0.5

400

 

 

 

三层滤料

无烟煤

dmax=1.2

dmin=0.5

450

 

 

 

 

18-20

 

 

 

 

20-25

石英砂

dmax=1.2

dmin=0.5

230

重质矿石

dmax=1.2

dmin=0.5

70

注:滤料比重一般为:石英砂2.65,无烟煤1.40-1.60,重质矿石4.2-4.8

表6-4 快滤池大阻力配水系统承托层粒径和厚度

层次

(自上而下)

粒径(mm

厚度(mm

层次

(自上而下)

粒径

mm

厚度(mm

1

2-4

100

3

8-16

100

2

4-8

100

4

16-32

本层顶面高度至少应高出配水系统孔眼100

三层滤料池,由于下层滤料粒径小而比重大,承托层必须与之相适应。即上层应采用重质矿石,以免反冲时承托层移动(见表6-5)。

表6-5 三层滤料滤池承托层材料、粒径和厚度

层次

(自上而下)

材料

粒径

mm

厚度(mm

1

重质矿石(如石榴石、磁铁矿等)

2-4

50

2

重质矿石(如石榴石、磁铁矿等)

4-8

50

3

重质矿石(如石榴石、磁铁矿等)

8-16

50

4

重质矿石(如石榴石、磁铁矿等)

16-32

50

5

砾石

8-16

100

6

砾石

16-32

本层顶面高度至少应高出配水系统孔眼100

注:配水系统如用滤砖且孔径为4mm时,第六层可不设。