纯水设专家备解决给水过滤设计的选择难题-苏州纯水设备及超纯水处理设备厂家
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纯水设专家备解决给水过滤设计的选择难题

来源:纯水设备      2018/6/14 9:01:50      点击:

纯水设备http://www.tjxqcs.com】一些有关滤池组成部分如滤料、配水系统、反冲洗系统、辅助冲洗设备、进行控制形式、冲洗排水槽、过滤速度、滤池深度、滤池数目、滤池形式、滤池调节和进行监视等,都要在滤池的全部设计里考虑。 
滤 料
 
  作为任何一个滤池设施核心的部分的滤料类型和特性,经常根据妥实判断、惯例和具有权威性的研究而选择。模型试验出来的不同滤料组合及级配,便能得以借鉴,从中研究以达到合乎真实情况的结论。期望在这些试验中能有最优化的试验资料,以得到最合适于要处理水的滤料及最佳滤速。
 
  选择滤料首先决定的是要用单层滤料、双层滤料还是多层滤料。单层滤料在美国目前很少用。设计人和研究人考虑滤池设计要达到的主要目的是:使水流方向先通过粗滤料,再引到细滤料。因此不赞成用单层滤料。在美国一般情况是:当冲洗时,先用水液化滤床。此结果是为把细的滤料落在滤层顶部,粗的落到底部。在进行周期内加增滤速,就得使用深层过滤,以保持合理的长过滤周期。采用单层滤料,悬浮物截留在滤层顶部的细滤料里。用较粗的均匀滤料且滤床深的滤池,如欧洲用的滤池,是一个解决的途径。欧洲采用的是水和气冲洗的方法。这样就可以不必液化砂层。仅用水冲,就需要冲洗强度大的水来液化大的颗粒。所以美国发展双层滤料滤硅,以大料径、低比重的煤颗粒铺在砂颗粒上。
 
  选出能以同一冲洗强度液化不同比重的几种滤料颗粒级配,以粗滤料截留浸入滤层大部分的悬浮物,细滤料作为精滤通过煤滤料过滤的水而用。由于煤的空隙率比砂子高(约0.50.4),煤可以大量截留和存储悬浮物。
 
  进一步发展从粗滤料渐变到细滤料的理论,提出了多层滤料滤池的使用。这种池子增加比重比砂子大的滤料滤层,如枯榴石或钛铁矿。
 
  除非已经做了广泛的模型试验,大多数选择滤料的答复是双层滤料。双层滤料滤池在美国多数采用的场所已证明其效果。然而按照规章标准对处理水更严格的要求时,就要考虑使用多层滤料。
 
  有时,选择滤料要根据相匹配的煤滤料的可用性和成本(有时两者都应考虑)、冲洗设备方式或模型试验结果选定。举例说,孟加拉国吉大港的一个水厂,采用单一的均匀砂滤料,是因为进口煤价高。该国劳动力低廉,用人工筛分砂子造价不高。
 
  洛杉矶水力管理的2,271.00T/d直接过滤水厂,通过多种不同配比的综合滤料试验,证明采用1.8m深的单一煤滤料滤池,在造价和进行效果上都是最好的。
 
  由于设计组成部分的相互关系,决定着滤池滤料的最终级配形式。无论确定采用那种滤料都得要参考其他因素。例如冲洗设备形式就对滤料的决定有很大的影响。反之一样。
 
  选择出的滤料粒径和滤床深度,都对滤速有关。必须注意,要选出恰当粒径的砂子和其他滤层滤料都需与粗滤料相结合。
 


配水系统
 
  滤池配水系统有两种作用:收集流过滤层的水和均匀分散通过滤池的反冲洗水。虽然石层不能促使悬浮物分离,但它能帮助反冲洗水分布,所以石层应作为是配水系统的一部分。
 
  理想的配水设备是排列紧凑的小孔设备,它完全盖住整个滤池底板。设置此有孔板的想法是,利用熔凝的氧化铝石料(fused aluminum oxid stone)的方板,放在支柱上,形成底部配水渠(plenum)。这是理摄的配水系统最好的例子。滤料直接置于方板上。也有用穿孔塑料板的。
 
  板上小孔要增加滤池的摩阻损失,这是因为一些水里化学沉淀物资,会在穿孔眼时形成泥壳,堵塞孔眼。从另外一方面看,如是下孔,得需有305457mm的石层,置于滤料和配水设备中间。
 
  用作配水系统的有下面几种,尚有未包括在内的。
 
  *带有孔眼或管咀的管道横向支管;
 
  *有着孔眼、管咀或穿孔板的陶瓷或塑料滤砖横向支渠;
 
  *预制混凝土T-Pees横向支渠;
 
  *有孔眼、管咀或水力锥体(hyd-rocone)的底板配水渠道;
 
  *有孔板的底板配水渠道;
 
  *有孔板的陶瓷滤砖横向支管。
 
  以上所列设备,有的可用水冲,有的用单独使用的水冲和气冲,还有的气水可在一起使用的设备。所以如果设计人希望冲洗滤床包括用气冲设备,从更多考虑,这种打算要排除一些配水设备。如果决定用气水混合冲洗,这种方法在选取配水设备上范围仍然进一步窄狭。从气水冲洗能增加到的好处这一项上看,认为有限度的选用配水系统是合理的。空气能用在大孔的配水设备上,但分开放置的气体支管系统,要放在配水设备的石层中,这很重要。如果采用此种方法,特别是注意石层的设计。
 
  配水系统选择好后,系统的整个深度必须考虑,因为这要影响滤池深度。由于配水设备的孔眼大小相间距关系,就要决定是否用305mm或更度的石层。供应和铺设这些石层费钱且劳动强度大。为了避免石层移动,建议加一层石榴石。
 
  采用有管咀的0.25×9.0mm狭槽,会与滤料相称,可不要石层。在考虑不同配水设备形式的经济性时,对水头损失,特别是在反冲洗时的水头损失,必须全面估计。
 
  如果两个或两个以上的配水设备都能用,但形式不同,那就要作出比较,从中选取一个。作者已成功的使用了带有喷咀的整体混凝土底板和配水渠和需要石层塑料滤砖横向支渠系统,其每个系统都能使用气水混合冲洗设备。
 
  目前在市上见到的是后装备可调整导管(Stem)的喷咀。这种设备的气孔做的准确且保持水平,所以能保证空气均匀分散。在使用上可减少一些施工者所承担的建成一个绝对水平底板的压力。
 
  要注意有石层和底层配水渠;就要增加滤池深度。同样在配水系统中孔眼大石层也厚,但反冲洗水头减小。
 
  在污水三级处理滤池中,采用配水设备,特别要注意(1)保证配水设备材料能防腐,(2)要保证混凝土内的钢筋外保护层有足够厚。这是配水设备应用底板配水渠支柱和假底(false floor)的关键问题。
 
  预制混凝土T-Pee配水设备开始用在劳动力便直及进口货贵的国家。在这些情况下,T-Pee已与自动冲洗滤池合用。美国南加洲大都市供水区在冲洗滤池中用T-Pee设备于底板配水渠上做假板。
 


反冲洗系统
 
  洗净滤池的作法是,用水向上穿过滤料,以足够速度液化滤床;并使其膨胀率达到15-25%。再大速度也仅是只增加水泵唧水成本或是在自动冲洗滤池上加大池予构造价而已。同时由于增加膨胀率,冲洗水头要加大,滤池深度随之加大。因此加大膨胀率也只有极少或没有什么特别好处。理想的情况是,在冲洗期间冲洗膨胀率的百分数要恒定不变。冲洗率要适应一年四季广泛的温度和黏度变化加以调节。效率不高的冲洗设备或不适当的冲洗操作会使滤池发生问题,如泥球,滤层开裂、滤料上积泥及在滤床上出现死区。这些问题会使水质变坏,缩短过滤周期。这种现象很可能在三级污水处理中更易普遍出现。因此在此种滤池中,有效的水冲或气冲很重要。
 
  一般常用的有三种冲洗系统:直接用冲洗水泵、水泵加上水缶和自动冲洗。直接用水泵设备的是水泵由清水库或是直接由公共滤水渠把滤后唧走。水泵型号依据足够冲洗一个或多个池子的水量而定。要使水尖冲洗设备能在不同的冲洗量时都能使用,要采用变速或多级水泵,也可以在管子上按装流量控制器或其他有同样作用的仪表变换冲洗水量。变换的流量包括混合冲洗时的开始低液化水量、悬浮体液化的低流量、滤料液化的高流量、液化后滤料回复原状的低流量和由于温度变化而采取的变化流量。重要的是,该设施的冲洗量要有一个缓慢成梯度的上升和下降过程。如果由于闸门快速关闭,冲洗水量降低太快,滤料压缩会加大,以改造成滤层空隙比例变小,使在过滤当中,絮体堆存在滤层中的空子少。闸门突然关闭及液化床的破坏,会造成滤料彼此碰撞,使得冲洗后开始恢复过滤时,过滤水水质很坏。
 
  用水泵结合水缶冲洗方法是:滤后水唧到足够高的高架水缶。水缶大小应足以使所供的水,在冲洗时有足够的压力和水量。流量控制器可装在来水管上,以为变换冲洗水量而用。因为水泵能连续进转,所以水泵可选稍小型号。
 
  自动水冲洗滤池不用水泵或管道。代替的是,所有滤池的滤出水都流到公用水渠。在水渠内有堰口控制水位,这样滤出水的水位永远高于滤池冲洗排水槽及侧边堰口顶的水位。其水位之差足以满足提供冲洗滤料水量的水头。这就需要有足够数目的正进转中的滤池,以应付冲洗水的要求。不然,水位降到公用水渠内,使冲洗效率低。
 
  滤池出口闸门必须相对的大,一般不用机械操纵。反冲洗开始,水位下降时及反冲洗完毕,开始过滤,水位上升时,应使冲洗水头及冲洗水量缓慢的成斜坡变化。慢慢关排水闸,初滤水逐步增加滤速和以旁通伐将初滤水排走,有助于对过滤水的调整。
 
  为了给自动滤池提供需要的冲洗水头,其滤池深度必须比通用冲洗形式的要深。但因为这种滤池没有冲洗设备,第一次投资就是最后的投资。自动滤池有这样特点,在进行场所劳动费用少,而进输、进行和维护费高。可得出这样观点,当地条件对整个滤池设计任一组成部分的选择有极大的影响。
 


辅助冲洗
 
  单独水冲已经证明不能有效的洗净当前高滤速、深滤床的滤料。液化不均匀滤料的滤床冲洗,使得滤料细的在顶部、粗的在底部。要把这种情况减低为最小,是使滤料均匀系数接近于1,但是这种方法很费钱。
 
  由于这种不均匀情况,容易在滤池中形成泥球。这是因为冲洗不充分或是在滤层顶部数英时、被截留、压缩悬浮物造成的原故。当冲洗时,不均匀滤料膨胀而发生的对流现象,使得一部分被压缩滤层向下移动深入滤床,并且由于流体回旋作用形成泥球。
 
  为了克服此困难,使用了机械爬子、固定表面冲洗喷咀、旋转表面冲洗喷咀以及气冲设备。机械爬子目前已不使用。固定或旋转表面冲洗喷咀是美国一直用的辅助冲洗方法。空气冲洗通常在欧洲使用。现在美国也用的很多。
 
  由于双层滤料滤池的出现,两层旋转冲洗器已使用上,以助于清洗滤层煤砂交界面。滤速增大,特别是在深床过滤滤池中,由于絮体穿入滤床深,使得表面冲洗的冲洗效果减少。所以,在美国对用空气冲洗目前有极大的兴趣。在三级污水过滤中当然更是这样。在Contra-Costa城供水管理区的Boteman水厂用了表面冲洗空气冲扫方法去除悬浮物。这种方法很多其他水厂似乎没有采用。
 
  空气冲洗比之表面冲洗来,并不是冲洗的补充措施。空气冲洗比用液化反冲,对洁净滤床更有效果。
 
  在冲洗程序上,空气使滤池发生必要的扰动,以使附着在滤料上的絮体除掉。这种方法更有的好处是,对整个滤层都有洁净作用。Cleasby比较了滤池反冲的各种方法指出,单独用空气冲洗如表面旋转冲洗一样是洁净滤池的有效方法。气水混合冲洗被指出是所有冲洗系统中最有效的方法。铃间川村提出,气冲的剪力是液化滤床反冲剪力的两倍。
 
  如果用单一滤料设计,空气冲洗还有以下好处:滤料不需要液化,所以能维持住滤料的均匀性,其结果改进了滤床过滤性能,因为只需要冲洗水液化制离了的悬浮物,其冲洗水强度仅为17-24m/h,因此冲洗水量少,水压力低;可有少量水排掉或回收;溢流排水槽与滤层的距离不需要太高,侧边堰口也是如此,使滤池深度有所减小。
 
  在低液化冲洗率下,如把聚合剂作为助滤剂使用,用气水混合冲洗,目前在冲洗滤床上更有效果。所以在用气水混合冲洗(Concurrent air-wafer underdrain sysfem)方法时,需要特别为气一水冲洗做滤池配水系统的设计。如果使用其他形式的配水设备,要设单独的空气支管。同样,开始单独用气冲,然后再用水冲,也需要特别为配水系统和输气设备设计。
 
  空气冲洗是一个单独系统,用空气来去除污物,冲洗水仅为输送剥离的絮体而用。当用气冲时,不再需要用水液化滤料。然而,在双层滤料滤池中用空气清除污物,无论是气冲和水冲是分开或合并使用,在反冲的最后过程中,还是需要滤料液化。两种滤料由于空气冲洗的剧烈振荡,使在交界面混杂,液化可使它们得以复元。
 
  当为发展中国家设计滤池时,输送和保养设备是一个问题,辅助设备必须根据当地不同情况选取。
 
  单一滤料使用气冲的优点为
 
  *滤池仍保持均匀;
 
  *冲洗水量少;
 
  *冲洗水压力小,可节能;
 
  *滤池池身浅;
 
  *冲洗泵或水缶小;
 
  *冲洗回水库小,水泵也小。
 


滤池进行控制方式
 
  设计人在滤池组元形式选择上,也许最有争论的就是控制方式的选择了。当前重力滤池控制通用着两种基本方式:恒速和变速控制。恒速控制有三种:(1)滤池进水水位保持恒定,(2)滤池进水水位随着过滤运行时间变动,(3)滤水管上安装流量控制器。
 
  恒速:滤池进水水位保持恒定,这种方法是在首部渠道(header channel)进口同设有的单独进水堰口,使进水至每个滤池。渠道的水力计算和堰口长度要仔细设计,其尺寸要足以保证每个滤池进水量相等。每个滤池都有一个杆件给控制器信号,以维持在滤床上的水痊恒定。这种运行靠滤水管上的调节闸门完成。滤池开始运转,穿过滤床的水头损失最小,闸门仅有部分开启,这样使水流穿过滤层、配水设备、管道及闸门时,全部水头损失等于可利用的水头。滤床水头损失由于悬浮物在滤床堆积加增,水位趋于上升,为了把恒定流量的从水滤池滤出,就得增加可用水头。水位杆件把提升水位的信号传给控制器,控制器再指令节制闸开大一些,以减少过闸的水头损失,从而保持恒定水位,使进水量相等。
 
  当某一滤池停止运行反冲时,其余运行着的滤池必须把增加来的流量承担起来。进水堰口要保证把增加的流量平均担负,杆件一控制闸设备保持水位稳定、流量不变。同样,如果流到滤站的水量有变化,也许增加,也许减少,可根据通过节制闸水头损失的减少或增加加以调整。
 
  恒速:滤池进水处变更水位。这种方法除了没有水位杆件、控制器、节制闸以外,与前述方法相似。在起始过滤时,水位刚高过滤床顶部。滤床与处理水控制堰口所设两处位置,必须保证在过滤,开始运行的低水位要永久高于滤层。开始运行时的滤池水位与堰口上水痊的差,等于减去开始运行时洁净滤层、配水设备和管子的水头损失的可用水头。
 
  在滤池运行过程中,滤池堵塞使滤层水头损失增加,滤池水位随之升高。作为保持流量恒定的补偿水位,滤站改变进口流量时或因为有的滤池投入运转和停止运行时,要相应的升降水位。
 
  水位传动器安装在每一个滤池中,以便操作者警觉,在有必须要马上冲洗的滤池或由于水头损失即可用的过滤水头已经用尽和水位涨到最大限度时,开始对滤池作周期的自动反冲。或者是巡视操作者看到需要反冲的高水位滤池,加以反冲。
 

恒速:流量控制器。采用这种控制器,可使所有的滤池和滤池首部渠道来水都维持在一个固定水位上。滤池水量由按装在每一滤池出水管子上的文丘利和调节蝶阀控制,成比例地平均分配到每一滤池。一般滤池控制器接受文丘利流量计杆件传来的信号,传到每个蝶形控制阀,以保证每个滤池在一时间都能把送到滤站内的流量均匀分配。由于滤池堵塞、滤池投入运行和停止运行冲洗或是进水量变更,致使首部渠道内水位升降,水指位示设备把这情况传到控制器。滤程开始,蝶形控制阀几乎全部关闭以消除滤池高水位的多余水头。不然,会有比通过洁净滤斜、配水设备和管子所需水头更多的多余水头。当滤池堵塞时,水位逐次升高,这时水位杆件将信号传出,把控制闸门开启到能以补偿不足水头的程度。水位变化的操作设备一般为152mm,这就是足够的避免滤池波动(surge)的宽广范围。如果穿孔整流墙设计在沉淀的进口和出口末端,增大了表面积,可进一步减缓运行着的滤池流量变化的影响。
 
  变速过滤:用变速过滤的滤池,在冲洗的每一周期中,池速随着滤程变化。当一组滤池中的某一滤池冲洗后回复运转,它要以本身最高滤速进行。直到下一个滤池停止运行冲洗,保持经常。滤池水位升高以补偿在其中一个滤池或其他滤池发生堵塞时所减少的水量。在下一个滤池冲洗后恢复运行时,滤池水重新回到低水位。在此低水位下,滤速逐步减低。滤层上水位高低顺看成坡度运行的滤速趋势变动,一直到滤池又开始反冲为止,此时滤池又在最低滤速下运行。这种运行程序一再循环进行。所有滤池的水位与首渠一起升降。
 
  此种方法要运行恰当,么用进水水渠和连接管或进入滤池入口必须大一些,以消除水头损失。
 
  当一个滤池停止运转反冲时,余下滤池要分担起过滤此停转滤池应滤过水量的责任,由于没法补偿经过滤闸的水头损失,滤床上的水位会突然上升。为了减少冲洗后开始过滤的高滤过速度,一般可在滤出水管上设孔板。在水力学上讲,因为它有限制开始穿进滤池高滤速的同样效果,没有理由在进口处不设调节孔洞。
 
冲洗排水槽
 
  冲洗排水槽是于冲洗期间,作为收集和输送冲洗水之用。注意要保证排水槽彼此之间及其对滤层相距位置安排得当。French根据排水槽间距,对排水槽顶的高度,提出如下要求:
 
      
H=0.34S 
  式中:H等于排水槽顶距液化床的高度和S等于排水槽中到中间距。
 
  多数运行者提出冲洗水从排水槽带走滤料问题,这种情况可能由下列的一些原因的任何一个原因造成:冲洗水不充分使得滤料积泥,因而加增了滤床深度;滤床顶部滤料细,易于被冲洗水带跑(丢失细滤料也有好处,它可以更好的用于深层过滤);当冲洗水达到排水槽顶后,气冲还未完毕或冲洗排水槽过低或间距过密。
 
  在美国用冲洗槽有着传统的习惯。在欧洲通常用侧边堰口(side wire)排水,对于这种侧边堰口排水方法要多加注意。在滤池大到4.57m(15ft)宽时,用侧边堰口运行好。有下列关系,靠近堰口水深比之滤池对面的水深要浅,因之使横过滤池的冲洗水造成差异。这种水头上的小差异,对于冲洗强度有极小的影响。这种不显眼的差异,对冲洗水搓洗效果,也甚至有着些小的影响。在欧洲这种微不足道的差异,对于滤料及出水水质并无不利之处。
 
  也有论述到用侧边堰口输送脱落污物横过滤床顶部全部宽度的关系。只要是在冲洗水于立面上全部液化滤料期间,冲洗水横越滤池到堰口时,冲洗悬浮物就一直处于悬浮状态。欧洲经验证明这种冲洗方法是满意的。如果单层滤料滤池用侧边堰口,采用气冲,能用浅的滤池。
 
  Hudson提倡用侧边堰口排除冲洗水。CleasbyBaumann推荐在输水距离不大于3.66m时,滤池内有一个单排水槽就可以,冲洗应用混合气水冲洗。采用这些方法的任何一种都节约。
 
  南加州大都市给水区Shinner水厂最近扩建,就是使用单只一个排水槽的设计。
 
过滤速度
 
  过滤速度通常由地方或国家根据模型试验,并经其他水厂用一原水或相似原水处理证实,或者根据设计者经验规定。当可能时,可直接取用模型试验数值。如采用数据恰当,该研究成果用于滤池设计,在费用上的节约,要多于研究费用的若干倍。多数规章提出在没有于模型试验上取得满意的效果以前,不允许超过规定的滤速。
 
  当这种研究不可能一时得出结果时,设计的进出滤池渠道和管道必须大一些,使其能输送比需用水量更大量的水,使单元滤池在生产时能以高滤速运转。有了这种条件,水厂负责人就有着增加滤速的很好把握,再加上采取其他水厂的改进措施,就可以用很少的钱来增加产水量。生产实践比之试管模型试验,所得结果更容易为生产负责人接受。
 
  如果过滤周期不变,要增加水量,滤料颗粒或滤层厚度就要加大,有时两者都要加大。所以设计的滤池要使将来成为高滤速的滤池,排水槽要留有富余净空,以备滤层加厚。
 
滤池深度
 
  滤池深度为滤层厚度,配水系统类型、控制形式、滤池作用水头、侧边堰口或排水槽、滤池类型、反冲系统类型和水头损失所影响。
 
  显然,滤池深度直接与滤层深度比例。要达到用同一来水,滤池同一水质的水的目的,单层滤池深度要大于双层滤池,多层滤池深度与双层滤池相同,或许更浅。总之,与溢流排水槽有关的冲洗强度与其膨胀高度要影响滤池深度。
 
  所以,冲洗时滤料膨胀率的选择,会对冲洗水泵大小、耗能多少及滤池构筑物造价有影响。
 
  配水系统也增加滤池深度。大的流水孔洞配水设施需要石层305-381mm,再要加上设备厚度。底层为配水渠的全部深度约610-915mm,如果再要石层,滤池深度还要增加。支管和喷咀系统(Pipe tatezal and noggle syztem)只有203mm,再有150mm粗石层,加到滤池深度上。
 
  滤池用进水分水方法(inbrow spilling method),由于水头损失在堰口上的原因,加大了滤池深度。因为进水另水形式变化水位,滤池必须有足够深度,以使滤层顶部低于初滤时和预期的最小流量时的水痊。主张变用速过滤的人,认为这种方法的滤池深度要比使用以流量控制器控制的恒速过滤的池身浅,然而,作者探讨了这些主张以及其他的议论,并且做了必要的计算,得出采用变速滤池的深度与恒速滤池的深度很接近,后者不是这么深。如果Cleady的意见被采纳,变速过滤运行中一些问题,由于把排水槽置于滤池控制堰以下而避免,这就使得滤池更深一些。必须对应用推荐的这些在过滤水力学上加以理解。
 
  如果,滤池出水堰口比滤层低,滤层要产生负压,为了避免发生,滤层上水深必须增加,因此就要加深滤池厚度。
 
  由于反冲方法不同,使滤池深度有很大的差异。如果采用自动冲洗,排水槽或者堰口的水位与作为冲洗水源的公共水渠的滤后水位之差,必须能够提供在水温最高时所需要的最大冲洗强度,这就要把排水槽顶放在滤池水位以下,其高度等于过滤水头及反冲洗水头的和,结果使滤池深度极深。
 
  如选择单一滤池,用气水冲洗就不需要液化,由于没有液化静止滤层不需要比排水槽低太多,滤池可以浅些。若以侧边堰口代替排水槽,滤池深度更可浅些。
 
  滤池负水头的可能出现,这就使滤池深度不够。标准教科书中提到解决这种难题办法是增加池深,使滤层顶部高度与滤后水控制堰相同或低于后者,也就是要求滤层上的水深等于作用水头。这样作法保证了没有负水压发生,虽然这样作法是保守的。也用把滤层、配水设备、闸门、管道、水渠的水头损失计算绘图,滤池深度可设计得小一些,而不会产生负压。这种方法对于变速滤池则收效小。
 
  变速滤池在滤层上增加的水头损失,由于流量逐步下降,使通过配水设备、渠道和闸门的水损失有所减少而得的补偿。如果其他条件相同,变速滤池会使负压在恒速滤池迂到以前发生,所以这两种滤池深度应当相同。
 
初滤水处理
 
  滤池冲洗冲洗后恢复运行,为了保证滤后水浊度由开始过滤的最高浊度降到可接受的浊度,它要有一段运行时间。滤池滤出水洁净情况是,滤料越大、滤速越快,要使滤池能到滤出洁净的水且滤过效率高的程度。其初滤时间就越长。
 
  处理初滤水水质问题有三个方法。
 
  1.将初滤水排走不用;
 
  2.初滤时滤速降低;
 
3.
聚合物调节。
 
将初滤水排走是传统的解决方法。即使有,目前只有少数设计人用此种方法。此种方法有一段初滤时间打开的带闸门的管子,初滤时闸门打开,在初滤开始时的少许分钟,将初滤水排走,或是将初滤水与冲洗污水回用。在自动化的滤站里,闸门用机械开动。它在规定冲洗程序时打开,并于滤池出水闸打开时的同时关闭。
 
  使滤池达到能滤出好水的慢升方法,为在可调节的时闸内,滤池出水闸缓慢打开。缓慢打开的时间要根据滤池何时能滤出好水而定。它与滤速冲洗效果和过滤后水的化学、物理性质有关。用调节阀使流速稳步地从慢速调到要求的运行速度。这种方法在英国普遍应用。
 
  最后的一个方法是,用聚合物调理滤料。在反冲的最后几秒钟,把小量的聚合物投到反冲洗水中,通常小于1mg/L,以减少冲洗后初滤水浊度穗状花序和缩短初滤水浊度达到要求的水质标准的时间。
 
  把初滤水排走不要是浪费的,这样做增加了需要冲洗的水量。如果冲洗水回收,那就需要加储存的水缶及回收水的费用。
 
  慢开系统要有的少许外加控制设备,仅用一个慢开闸和用现代程序处理的调节时间控制器即可。这种方式易办且所费不多。
 
  用聚合物调整方法,需要阳离子或非阳离子聚合物分批投加设备、水泵和自动控制设备。控制设备必须包括水泵开关时间控制器。这种时间控制器保证了聚合物投入滤料里及滤料上的水中,其中可能有很少量的随冲洗水流走。如果滤池很多、冲洗管又长、控制设备就需为每一滤池或一组滤池在泵上安装不同的开停定时器。聚合物的数量和类型可用试探的方法决定。投加聚合物到进入滤站的入口上收效不大,这种投加药剂结构物要做成能单独的把药剂投加到每个滤池的进口上,这样做要增加管子费用。在自动冲洗滤池里,用聚合物调整也要有这种程序。
 
滤池数目
 
  从滤池造价的观点上看,只用一个滤池是最理想的。然而,实际上考虑到在滤池冲洗时还得有一个滤池作维护备用时,就要使其他滤池增加流量,所以四个滤池应是最小的数目。如果自动冲洗滤池以最低滤速运转,并要有一个备用滤池时,余下的滤池必须滤出足够于冲洗时所能滤出的流量。滤站在滤速为12m/h及冲洗强度为48m/h的情况下,最少要有六个滤池。尚若滤池滤速小或冲洗强度大,就得更需要多些滤池。
 
  如果打算回收冲洗污水,平衡水缶和水泵大小及其造价要根据池子数目而定。滤池非常多,水缶和水泵就可极小。反之,只有一个滤池,水缶和水泵规模就要最大。所以数目与平衡污水缶数目多少,要合在一起评价,以决定造价与效果最合算的综合值。
 
滤池布置
 
  滤池布置有多种形式,最重要的是选择造价最低且运行最佳的形式。
 
  滤池可以排成一行,采用封闭管廓并与沉淀池末端平行。另一方法是,如果滤池管子是暴露在空气中,管廓放在的对面,后者仅能布置在温暖地带。
 
  滤池也可对称的布置在公用管廓的两旁,管廓的轴可以平行于沉淀池水流方向,也可与水流方向成直角。
 
  滤池最合适深度根据已经做了结论的因素而定。滤池形式即其长宽比、进口与冲洗水渠的位置、处理后水水槽都受到滤池布置的影响。举例说,如果没有场地限制,滤池可以与其他结构物分开,中间以管道与渠道联系。然而,如果场地受限制,如果由于气候关系,滤池必须封闭,或者如果设计人要结构物作用公用坪壁相连,以减少操作人来往多费操作时间,滤站附加的形式也会影响滤池布置。
 
  Amirtharajah指明,如何根据长宽比的变数,使造价降到最低。澳大利亚、悉尼市都市给水排水局(Metropolitan Water Sewerage and Drainge Board)计划建造的378.5万吨/日直接滤池滤站用计算机程序选择滤池合理的数目、滤池对宽度的比例、滤站的形式。这种样子的滤站需经计算机处理,但是,对于小型滤站,一个形式适宜的滤站,可能不是最合乎实际的设计,那就需要加以综合考虑。
 
  滤池运行可以下列参数监视。
 

  利用穿过滤料的水头损失值监视滤池运行的标准方法。当全部可用水头即滤层上水位与滤池控制堰口顶上的水位的差数,小于穿过洁净滤料、滤池渠道及闸门的水头损失时,滤池就要停止运行。最近更加以发展,它能提供给操作人滤池任何一处的水头损失和穿过滤料的全部水头损失。装设中间水头损失传感器,可使水头损失曲线计算机终端上显示出来,这可以使操作人选择最佳助凝剂量和恰当的滤过周期,以避免早期浊度穿透。
 
  所有现代化水厂对每一滤池都进行监视。当滤后水浊度达到预定穿透浊度值时,滤池开始自动冲洗。
 
  一些滤站对双层滤池滤料交界面和滤出水浊度进行监视。操作人能在每一水样的浊度与时间曲线的关系上,找出滤池运行最佳状态。
 
  在一些滤站里,对站每一单元颗粒数目都加以监视,操作人声称颗粒计数使他们能得到比用一般通用的浊度计方法更早一些的浊度穿透预告。
 
  滤池运行好坏,通常以滤过周期长短判断。然而,滤过周期太长对滤池运行不利。滤期太长,由于悬浮物被压缩了的原故,使滤池冲洗乾浮相当困难。加之,滤期太长,滤期也不是在最合理的成本一效率的状态下运行。
 
结 语
 
  在本文提出三个有代表性假设例子,示出选择程序并示出当在不同气候和以社会经济等的见地设计滤池,应用不同选择方法的理由。必须按照成本评估,根据实际情况平衡加以选择,得出成本最合理,效率最佳的设计。更多环保及纯水处理设备资讯请关注皙全苏州水设备网。