如何提高過濾池的過濾性能？

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單層濾料存在的（de）主要問題

濾池濾層的含汙能力是指過濾周期（qī）結束時，整個濾層單位體積的濾料中所（suǒ）截留的雜質量，以 kg /m3或 g /cm3計。含汙能力大，表明整個（gè）濾層所發揮的作用大，濾池的過濾效率高、工作周期長、產水量也大。單層濾料砂濾池的（de）主（zhǔ）要缺點是截留在濾層中的雜質上下極不均勻，表（biǎo）層（上層）最多，越向下越（yuè）少，在30cm以下已基本無雜（zá）質（zhì）被截留，因此在過濾過程中，表層水頭損（sǔn）失增加很快，可以說水頭損（sǔn）失主（zhǔ）要集中在（zài）表層，故過濾周期明顯縮短。其主要原因是濾層的濾料粒徑上細（xì）下大，即循水流方向逐漸增大所造（zào）成。如果反過來濾料粒徑循水流方向逐漸減小（由大到小），進行所謂的"反粒度"過濾，即過濾時的（de）水流先經過（guò）粗粒徑濾料，再依次流（liú）過小粒徑濾料，即濾料粒徑循水流方向（xiàng）逐漸減小。"反粒度（dù）"過濾的優點為：濾層中雜（zá）質分布均勻：濾（lǜ）層含汙（納汙）能（néng）力提高：濾層中水頭損失（shī）逐漸（jiàn）減緩；過（guò）濾周期較大（dà）幅度增長（zhǎng）。

基於"反粒度"過濾的概念，在實踐中便出現了向上流過濾、雙向流過濾、雙層（céng）濾料過濾和多層濾（lǜ）料過濾等。在實踐中，除單層石英砂（shā）過濾之外，應用較多的是無煙煤與石英砂（shā）雙層濾料過濾。一般濾池的濾料（liào）粒（lì）徑按上細下粗排（pái）列，過濾從上進水，下部出水。現濾層的濾料（liào）粒徑（jìng）排列不變，進、出水方向相反，即改為下部（bù）進（jìn）水。上部出水，就構成了"反粒（lì）度"過濾方式（shì）。這種（zhǒng）"反（fǎn）粒度"過濾要控製好濾速，因當（dāng）濾速較高時，濾層會膨脹，特（tè）別（bié）要防止（zhǐ）上層細砂流失，並影響出水水質，故（gù）表層應設置格網或（huò）格柵。此過濾方式雖（suī）然具有反粒度過（guò）濾的優點，但缺點是：衝洗時濾層（céng）膨（péng）脹受到格網的限製，增加衝洗困難；衝（chōng）洗水流與過濾水流方向一致，影響衝洗效果；衝洗時大量汙泥要通過整個濾層才能排出，往往會使汙泥排除不幹淨。這些缺點較難克服，因此上向流過濾在實踐中很少采用。上向流過濾因設置格網，衝洗時濾層膨脹度受到影響（xiǎng），造成衝洗和排泥不徹底。為克服這些缺點和不足，出現了雙向流過濾，即水流從濾池底部和頂部分別進入，而由濾池中間出（chū）水，上（shàng）部濾層是采用普通濾池的向下流方式；下部濾層是采用反（fǎn）粒度過濾方式。上部濾層可防止（zhǐ）下部濾層在向上流過濾過程中的（de）濾層膨脹。此種過濾方（fāng）式的效果雖然較好，但濾（lǜ）池構造複雜，操作麻煩，故（gù）在實踐中也很少采用。

采用雙層或多層濾料過濾，是目（mù）前國內外普遍關心和重視的過濾技術。濾池的構造、水流的流（liú）向、反衝洗及過濾方式等，與普通單層濾料濾池基（jī）本相同，僅濾層的濾料組成進行了改變。雙層濾料的濾層組成為（wéi）：上層采用相對密度小（xiǎo），粒徑大的輕質濾料；下層采用相對密度大（dà），粒徑小的重質濾料。由於兩（liǎng）種濾料相對（duì）密度小存在差異，在一（yī）定的（de）反衝洗強度下，衝洗後輕質濾料仍（réng）在上層，而重質濾料仍在下層，構（gòu）成雙層濾料濾池。雖然（rán）每層濾料仍由上而下遞增，但上層平均粒徑大於下（xià）層平均（jun1）粒徑。目前普遍采用的是無（wú）煙煤和石英砂雙層濾料濾（lǜ）池。單層濾料和雙層濾料截汙量比較實踐證明：雙層濾料含汙能力比單層濾料（liào）約高1倍以上（shàng），在相同濾速下，過濾（lǜ）周期長；在相同（tóng）過（guò）濾周期下，濾速可以提高。雙層濾料截汙曲線（xiàn）與（yǔ）坐標軸所（suǒ）包圍的麵積遠大於單層濾料相（xiàng）應的麵積，表明在濾層厚度相同的條（tiáo）件（jiàn）下，雙層濾料（liào）含汙（wū）能力大於單層濾料，一般在1倍以上。則如果進（jìn）濾池的水質相同的條件下，雙層濾（lǜ）料濾池工作周期是單層濾料的2倍。

多層濾料一般指3層，上層為大粒徑（jìng）、小相對密度的輕質濾料，如無煙（yān）煤；中層為中等粒徑、中等（děng）相對密度的濾料，如石英砂；下層為小粒徑（jìng）、大相對密度的重質濾料，如石榴石或顆粒磁鐵礦。各層濾（lǜ）料平均粒徑由上而（ér）下遞減。三層濾料不僅含汙能力大，而（ér）且下（xià）層重質細濾料對（duì）保證濾後水水質有很大作用，故濾速比雙層濾料濾（lǜ）速還可以（yǐ）適當高些。當原水濁度較低，而且水質較好（hǎo）較穩定時（shí），可（kě）采用（yòng）原水直接過濾達到一次淨化目的。直接過濾一般應用反粒度過濾方式（shì），否則濾池很快被堵塞。當前，雙層及多層濾料用於直接過（guò）濾較多。為保證濾後水水質符合生活飲用水水質標準，在原水進入（rù）濾（lǜ）池（chí）前也可以投加高分子助凝劑，如聚丙烯酰胺或活化矽酸等。原水（shuǐ）直接過濾省去了沉澱或澄清工藝，處理工藝簡單化，節省了投資。采用雙層濾料（liào）多（duō）層濾（lǜ）料直接過濾，與普通雙層濾料或多層濾料濾池（chí）相同。但濾層組成及厚度應按原水水質合理選定（dìng），濾（lǜ）速應低，一般在5m/h 左右。

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