油田水處理污水過濾

1、. 過 濾 一、基本原理 過濾是指水體流過有一定厚度(一般為700mm左右)且多孔的粒狀物質(zhì)的過濾床，這些粒狀物濾床，通常是由石英砂、無煙煤、磁鐵礦、石榴石、鋁礬土等組成，并由墊層支撐.雜質(zhì)被截留在這些介質(zhì)的孔隙里和介質(zhì)上，從而使水得到進(jìn)一步凈化。濾池不但能去除水中的懸浮物和膠體物質(zhì)，而且還可以去除細(xì)菌、藻類、病毒、油類、鐵和錳的氧化物、放射性顆粒、在預(yù)處理中加入的化學(xué)藥品、重金屬以及很多其他物質(zhì)。 采用過濾方式去除水中雜質(zhì)，所包括的機(jī)理是很多的。國內(nèi)外很多學(xué)者都做過這方面的研究，但由于出發(fā)角度不同，所以解釋程度也就各有所異。從過濾性質(zhì)來說，一般可以分為物理作用和化學(xué)作用。過濾機(jī)理可分為：吸附

2、、絮凝、沉淀和截留等幾個(gè)方面。1.吸附 濾池功能之一是把懸浮顆粒吸附到濾料顆粒表面。吸附性能是濾料顆粒尺寸、絮體顆粒尺寸以及吸附性質(zhì)和抗剪強(qiáng)度的函數(shù)。影響吸附的物理因素包括濾池和懸浮液的性質(zhì)。影響吸附的化學(xué)因素包括懸浮顆粒、懸浮液水體以及濾料的化學(xué)性質(zhì)，其中電化學(xué)性質(zhì)和范德華力(顆粒間分子的內(nèi)聚力)是兩個(gè)最重要的化學(xué)性質(zhì)。2.絮凝 為了得到水的最佳過濾性，有兩種基本方法。一種是按取得最佳過濾性而不是為產(chǎn)生最易沉淀的絮凝體，來確定混凝劑的最初投藥量。另一種是在沉淀后的水進(jìn)入濾池時(shí)，向其投加作為助濾劑的二次混凝劑。 為了得到有效的過濾，預(yù)處理的目的應(yīng)是產(chǎn)生小而致密、不是大而松散的絮凝體，使之能穿透

3、表面而進(jìn)入濾床。絮粒的形成，大大地提高了與濾料顆粒表面之間的接觸機(jī)遇。在濾床內(nèi)主要依靠絮體顆粒與濾料顆粒表面或先前已沉積的絮凝體相接觸產(chǎn)生吸附來去除絮凝體。接觸主要是濾料顆粒之間的孔隙通道的彎折處由于流水線的匯集而造成的。當(dāng)絮體被截留在個(gè)別孔隙中時(shí)，其孔隙流速必有所增高。然而，水流通道受到的這種侵占將造成末絮凝的固體穿透至濾池的深處。在低溫時(shí)，水的粘度增高，絮凝作用有所減弱。同時(shí)，水的剪力也有所增強(qiáng)，當(dāng)這種力超過絮粒的抗剪強(qiáng)度時(shí)，絮粒即被撕碎破裂。這樣，它們就將穿透至濾床的更深遠(yuǎn)處。也正是因?yàn)檫@些原因，使得過濾的效率隨著溫度的下降而降低。3.沉降 小于孔隙空間的顆粒的過濾去除，同一個(gè)布滿著極大

4、數(shù)目淺盤的水池中的沉淀作用是類似的。據(jù)此聯(lián)想，用粒徑為5×10-2cm的球狀砂粒為例，1m3體積中，所含的空隙空間為40，有9.15×109個(gè)顆粒，其總表面積為7.2×103m2。假定只有1/6的面積是水平的和面向上的，其中1/2又是同其他砂粒相接觸的，而余留下的1/3是受沖刷的，則相當(dāng)于一個(gè)沉淀池的有效面積為100m2，或相當(dāng)于每米深度中布置著400個(gè)淺盤，按斯托克斯和有關(guān)公式計(jì)算，可得出被去除顆粒的沉降速度和直徑是同等負(fù)荷沉淀池中可被沉淀掉顆粒的1/4和其直徑的1/20。由慢速砂濾池同沉淀池比較，預(yù)期可去除掉沉降速度為1/4000的和直徑小于1/60的那些顆粒

5、。4.截留 截留也可以說成篩濾，這是最簡單的過濾。它幾乎全部發(fā)生在濾層的表面上，也就是水進(jìn)入到濾床的孔隙之處。開始時(shí)，篩濾只能去除比孔隙大的那些物質(zhì)。隨著過濾的進(jìn)行，篩濾出的物質(zhì)貯積在濾池濾料的表面上形成一層面膜，此時(shí)水必須先通過它方能到達(dá)過濾介質(zhì)。這樣，雜質(zhì)的去除也就更限制在濾層的表面上了。 當(dāng)被過濾的水含有很多有機(jī)物質(zhì)時(shí)，只要那層面膜是被長久的遺留著，那么外來的生物，主要是腐生菌，將利用這些物質(zhì)作為能量的來源而繁育在這層面膜上。在此情況下，膠團(tuán)性生物的繁殖將使這層面膜具有粘性，使篩濾過程的效率有進(jìn)一步的增強(qiáng)。這樣所造成的效率的逐漸增長，稱為濾池的成熟或突破。濾池成熟所需用的時(shí)間，主要是隨著

6、作為微生物養(yǎng)料的雜質(zhì)的濃度、可利用程度以及水溫度而變化的。高濃度、高營養(yǎng)價(jià)值和高溫度有助于細(xì)菌的繁育并產(chǎn)生一層厚的面膜。富有藻類或類似生物的水，可能形成一層很厚的面膜，當(dāng)過濾的阻力升高到一個(gè)過大的數(shù)值時(shí)，或表面膜有破裂的危險(xiǎn)時(shí)，就必須把這層面膜和支承它的濾料表面層加以清理。所以過濾去除雜質(zhì)的過程是相當(dāng)復(fù)雜的，對(duì)于不同的水質(zhì)，可能是以某一種機(jī)理為主，而以其他機(jī)理為輔，或者說去除機(jī)理包括一種或幾種。二、過濾工藝設(shè)計(jì)l.濾速以過濾面積除過濾流量而得的商為過濾速度， (6-46)式中 過濾速度(m/d)或(m/h)； 過濾流量(m3/d)或(m3/h)；過濾面積(m2)。過濾速度的單位有：m/d、m3

7、/d·m2、m/h、m3/h·m2等。一般采用的過濾速度的數(shù)值如下。對(duì)雙向流濾池來說，只表示一個(gè)方向的流速。范 圍： 1001000m/d；一般單層過濾： 120250m/d；一般雙層過濾： 200400m/d；當(dāng)濾速超過400m/d時(shí)，常使用高分子絮凝劑來提高凈化效果。究竟采用多大濾速合適，這是設(shè)計(jì)中最重要的問題之一。如果濾速小，必然使過濾面積大，因而不經(jīng)濟(jì)；如果濾速過大，則過濾持續(xù)時(shí)間太短。然而通過計(jì)算求出最佳濾速也是很困難的。所以必須在綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、過濾持續(xù)時(shí)間和濾過水質(zhì)的基礎(chǔ)上，參照上述濾速范圍，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)加以確定。2.過濾阻力當(dāng)水體通過濾層時(shí)，在濾層的進(jìn)水和兩側(cè)

8、便產(chǎn)生水頭差。這個(gè)水頭差稱為過濾水頭損失或過濾阻力，其值隨過濾時(shí)間延長而增大。濾池常以過濾阻力達(dá)到頂定值作為結(jié)束過濾的標(biāo)志。當(dāng)然，當(dāng)過濾阻力在某一值以下時(shí)，如果事先知道濾過水質(zhì)符合容許值范圍以內(nèi)，那么即使把過濾阻力作為終止過濾的標(biāo)志，仍能保證濾過水的水質(zhì)。從圖6-22亦可看出，可能達(dá)到的最大過濾阻力與濾池高度有關(guān)。過濾阻力在設(shè)計(jì)上是決定構(gòu)筑物高低的一個(gè)指標(biāo)，運(yùn)行上是停止過濾的時(shí)間指標(biāo)，所以是很重要的。重力式過濾一般采用的最大過濾阻力的數(shù)值如下：范圍：1.33.0m水柱；一般：1.52.0m水柱。(1)清潔濾層的過濾阻力(初期水頭損失)濾層尚未截留懸浮物時(shí)的過濾阻力，稱為初期水頭損失。圖6-22

9、 過濾阻力(以圖中的h表示)流體流過顆粒材料濾層時(shí)的水頭損失，常用利瓦(Leva)公式或弗哈奇(Fair-Hatch)公式表示，即，利瓦公式： （6-47） （6-48）弗爾哈奇公式： （6-49） （6-50） （6-51）式中 清潔濾層的過濾阻力，n過濾速度，ms；濾層厚度，m；濾料粒徑，m；濾料的形狀系數(shù)；濾層的初期孔隙度；液體的密度，kgm；液體動(dòng)力粘滯系數(shù)，kgm·s；重力加速度，ms；雷諾系數(shù)；與濾料表面積有關(guān)的形狀系數(shù)；與濾料體積有關(guān)的形狀系數(shù)。如同快濾池的濾層一樣，具有層狀構(gòu)造時(shí)，濾層的過濾阻力可表示如下。但假定孔隙度，形狀系數(shù)及阻力系數(shù)對(duì)整個(gè)濾層都是相同的，則利瓦公

10、式： （6-52） （6-53）式中，是粒徑為的濾料在整個(gè)濾層中所占的比例。 利瓦公式和弗爾哈奇公式都是從科澤尼一卡曼(KozenyCarman)公式推導(dǎo)出來的。特別是弗爾哈奇公式是以濾池為對(duì)象求出的，所以與實(shí)測吻合，但以及Re1為界，公式的形式有變化，所以在Re1附近探討過濾阻力有些不便。然而利瓦公式適用于及Re10的范圍，所以是個(gè)便于應(yīng)用的公式。 為了便于應(yīng)用上述公式，對(duì)一般快濾池可采用下列數(shù)值： 動(dòng)力粘滯系數(shù)： 1.0×10-3kgm·s(水溫20)；形狀系數(shù) ： 0.70.85；形狀系數(shù)： 5.55.7； 空隙度： 0.40.5。(2)堵塞濾層的過濾阻力過濾阻力是隨

11、截留懸浮物的增加而加大的。當(dāng)然，即使在截留懸浮物總量相同，但截留方式不同的話，其過濾阻力的增加情況也不同。例如，下向流過濾時(shí)，懸浮物多被截留于濾層的表層，那么過濾阻力增加得很快；但懸浮物若能到達(dá)濾層深處而被截留，那么過濾阻力的增加也就要慢一些。各位專家提出的過濾阻力公式，都是以與利瓦公式相同形式的科澤尼一卡曼(KozenyCarman)公式為基礎(chǔ)推導(dǎo)出來的。這些數(shù)學(xué)式表示的都是微分厚度濾層中的微分過濾阻力入。全濾層的過濾阻力只能通過對(duì)這些公式由Z0至ZL進(jìn)行積分的方法才能求出來，即 （6-54）單位體積濾料的截留懸浮物的值隨濾層深度而異。因此對(duì)上式進(jìn)行積分時(shí)，必須知道與Z的關(guān)系。但由于從上述過

12、濾方程式中得不到解析性解答，所以用一般函數(shù)形式來表示過濾阻力公式也是很困難的?，F(xiàn)將有關(guān)過濾阻力的一般規(guī)律歸納起來如下： 濾料粒徑愈粗，過濾阻力的絕對(duì)值增大得也愈慢； 對(duì)懸浮物截留量及截留模式都相同的濾層來說，過濾阻力與濾速成比例變化； 濾速變大時(shí)，初期過濾阻力也大；但懸浮物進(jìn)入濾層的深度也大。所以對(duì)同一截留懸浮物數(shù)量而言，過濾阻力的增高較慢； 對(duì)一定濃度的原水進(jìn)行等速過濾時(shí)，過濾阻力開始時(shí)按比例上升，隨后則急劇加大。3.反沖洗 影響濾料反沖洗效果的最重要的因素是反沖洗強(qiáng)度。為保證反沖洗強(qiáng)度，必須維持必要的反沖洗壓力。 現(xiàn)行的反沖洗方式有水沖洗和氣水沖洗兩種。單獨(dú)用水沖洗濾層時(shí)，依靠從濾層下部噴

13、出的壓力水使濾層處于流態(tài)化，并利用濾料顆粒相互碰撞將截留的懸浮物沖洗下來。這種方法在日本和美國得到廣泛應(yīng)用，并且在多數(shù)情況下還輔以表面沖洗。氣水沖洗濾層用于歐洲式濾池。它是用空氣氣泡攪動(dòng)濾層，使懸浮物自濾料顆粒上脫落下來，再用水將其沖走。 有時(shí)，在采用粗濾的濾池中使用氣水沖洗方法比較經(jīng)濟(jì)，下面主要對(duì)前一種方法，流態(tài)化沖洗的問題加以闡述。 (1)反沖洗水頭當(dāng)反沖洗強(qiáng)度由零開始逐漸增大時(shí)，反沖洗水頭按式(6-47)直線增大。但當(dāng)濾層開始流態(tài)化后，即使再增大流速，水頭也不再隨反沖洗強(qiáng)度的增大而增大了。這時(shí)的水頭，即流態(tài)化濾層中的水頭損失，在數(shù)值上恰等于單位面積濾層上濾料在水中的重量，可以下式表示。

14、（6-55）式中 在濾層中的水頭損失，m； 靜止濾層的厚度，m； 靜止濾層的孔隙度； 、分別為水和濾料的密度，kg/m3。實(shí)際上，反沖洗所需水頭等于濾層、礫石承托層和集水裝置中的水頭損失之和，即 （6-56） （6-57） （6-58）式中 、和分別為濾池的、礫石承托層中和集水裝置中的水頭損失，m；圖6-23反沖洗水頭的表示方法 (反沖洗水頭是h，而不是h)礫石承托層的厚度，m;反沖洗強(qiáng)度，ms；礫石的形狀系數(shù)；礫石粒徑，m；礫石層的空隙度；集水裝置噴水子L的流量系數(shù)；集水裝置噴水孔總面積與濾池面積之比，稱為開孔比。在有管路的情況下，還必須加上在管路中的水頭損失。 在表示反沖洗強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)注意正

15、確選擇基準(zhǔn)面。有些書籍中常以集水裝置部位為基準(zhǔn)來表示反沖洗水頭，如圖6-23之中。但反沖洗水頭應(yīng)為與之差，即以排水槽上緣為基準(zhǔn)表示的水頭。很顯然，正確的表示方法是入，而且在本節(jié)中，反沖洗水頭A皆以排水槽上緣為基準(zhǔn)，或以濾池進(jìn)水口和出水口處的水頭差來表示。(2)最佳反沖洗強(qiáng)度反沖洗強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)單位面積上所通過的沖水量。如果說，當(dāng)濾料顆粒相互碰撞最多時(shí)，其反沖洗的效果最好，那么，我們就可以說明上述的試驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)這個(gè)假定，流態(tài)化沖洗方式中最佳反沖洗強(qiáng)度可表示如下。 （6-59） （6-60）式中 最佳反沖洗強(qiáng)度，m/s； 單一濾料顆粒的沉降速度，m/s； D濾料粒徑(調(diào)和平均粒徑)，m。圖6

16、-25說明了在常溫下石英砂、無煙煤和石榴石的最佳反沖洗強(qiáng)度與濾料粒徑的關(guān)系。在常溫以外的溫度下進(jìn)行沖洗時(shí)，可由圖6-24求得修正系數(shù)，然后與圖6-25所得值相乘即可。 圖6-24 溫度修正系數(shù) 圖6-25 常溫下的最佳反沖洗強(qiáng)度(3)最佳膨脹率圖6-26 反沖洗的最佳膨脹率（最佳膨脹率由膨脹前濾料的孔隙度決定）濾層的膨脹率常用來作為反沖洗操作的控制指標(biāo)。最佳反沖洗強(qiáng)度時(shí)的濾層膨脹率可表示如下。 (6-61)可見，濾層的最佳膨脹率只用膨脹前濾層的孔隙度來表示。圖6-26說明了這個(gè)關(guān)系。(4)沖洗時(shí)間反沖洗時(shí)間因?yàn)V層污染程度而異，所以應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況來確定。但一般反沖洗所需的時(shí)間為510min，因此

17、設(shè)計(jì)時(shí)采用10min左右已足夠。當(dāng)然這只是實(shí)際反沖洗時(shí)間。反沖洗操作尚包括啟閉閥門的時(shí)間和表面沖洗時(shí)間，總計(jì)需1530min。沖洗廢水的濁度在沖洗開始后立即急劇升高，并到達(dá)頂峰后逐漸降低。如果認(rèn)為濾池是由流態(tài)化濾層和濾層上面水層這兩個(gè)完全混合區(qū)組成的模型的話，那么就可以用非常接近于實(shí)際的方法表示沖洗廢水濁度隨時(shí)間的變化。從完全混合模型來看，沖洗廢水濁度隨時(shí)間的變化情況因?yàn)V池的構(gòu)造不同而有所不同，但在實(shí)用范圍內(nèi)可表示如圖6-27。圖6-27完全混合模型的沖洗廢水濁度變化曲線（t沖洗時(shí)間(s)；T沖洗前單位面積濾層上截留的懸浮物(kg/m2)）排出截留懸浮物的99和90所需時(shí)間和表示為： (6-6

18、2) （6-63） 濾層中殘留懸浮物量與沖洗廢水濁度的關(guān)系為： （6-64） （6-65） (5)氣水沖洗 在歐洲式的濾池中，常用空氣和水自濾層下部送入的氣水沖洗方式。氣水沖洗方式是利用空氣氣泡在濾層中上升時(shí)引起的攪動(dòng)使濾層截留的懸浮物自濾料顆粒上脫落下來，并被水流沖走。由于它不需要使濾層全部流態(tài)化，所以與流態(tài)化沖洗比起來有以下不同點(diǎn)。 濾層不產(chǎn)生分層現(xiàn) 不必?fù)?dān)心由于濾層膨脹而導(dǎo)致濾料流失，所以排水槽到濾層表面的高度可以減小，槽間間距可以加大。 即或使用粗重的濾料，也不必增大反沖洗強(qiáng)度； 為使空氣和水在濾層中能均勻分布，需設(shè)特殊的集水裝置。 到目前為止，還沒有從理論上推導(dǎo)出氣水沖洗最佳空氣流量

19、和沖洗水量的大小。若以有效粒徑為0.9mm、濾層厚度為0.81.0m的砂層為例，其數(shù)據(jù)如下。 第一階段：以0.1m/min的水沖洗46min； 第二階段：水0.1m/min，空氣lm/min，沖洗810min； 第三階段：水0.3m/min，沖洗56min。 近來，將氣水沖洗用于多層濾池和雙向流濾池等深層濾池的情況越來越多。這時(shí)，由于上層比重小的無煙煤能隨空氣氣泡逸出，所以有必要采取分別進(jìn)行氣沖洗和水沖洗等措施。 三、濾料及墊層 1濾料 (1)濾料的性能 濾料具有吸附懸浮物的表面積，濾池主要是靠濾料使水凈化。常用的濾料有石英砂和無煙煤粒。此外，核桃殼、石榴石、鉆鐵礦砂、磁鐵礦砂、金剛砂、鋁礬土

20、等也可使用。近年來還創(chuàng)造了人工優(yōu)質(zhì)濾料，例如陶粒、活性炭、聚苯乙烯球粒、聚氯乙烯球粒等。凡滿足下列要求的固體顆粒，都可以作為濾料。 A有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 在沖洗過程中機(jī)械強(qiáng)度低的顆粒由于摩擦?xí)扑?，破碎的?xì)粒容易進(jìn)人過濾水中，摩擦與破碎使顆粒粒徑變小，這樣更增加了“干凈濾層的水頭損失”；而且在沖洗時(shí)也將會(huì)被水流帶出濾池，增加了濾料的損耗。所以，濾料必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 B具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性。 在過濾的過程中，濾料與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)惡化水質(zhì)。濾料尤其不能含有對(duì)人體健康和生產(chǎn)有害的物質(zhì)。嚴(yán)格來說，水是萬能溶劑，對(duì)一切固體物質(zhì)都有極微小的溶解現(xiàn)象，當(dāng)然濾料也不例外。例如最常用的石英砂濾料有微量

21、溶解于水，但生活用水對(duì)SiO2含量沒有嚴(yán)格的要求，作為濾料是沒有問題的。但對(duì)SiO2的含量有嚴(yán)格要求時(shí)，用無煙煤代替作為濾料。 C能就地取材，貨源充足，價(jià)格合理。 D具有一定的顆粒級(jí)配和適當(dāng)?shù)目紫抖?。E外形接近于球狀，表面比較粗糙而有棱角。因?yàn)椋驙铑w粒間的孔隙比較大，表面粗糙的顆粒，其比表面較大(比表面指單位體積濾料的表面積，參見表6-4)，棱角處吸附力量強(qiáng)。表6-4 濾料的比表面積粒度mm石英砂無煙煤石榴石空隙度%比表面積空隙度%比表面積cm2/ cm3空隙度%比表面積cm2/ cm3cm2/ gcm2/ cm32.51.20.4425.537.80.5530.40.4537.11.20.

22、60.4450.675.10.5560.40.4574.80.60.30.4687.31250.551040.501160.30.150.461742490.552080.56203(2)濾料顆粒級(jí)配 濾料顆粒的大小用“粒徑”表示，因?yàn)闉V料不是球形，所以粒徑是指能把濾料顆粒包圍在圖6-28 濾料粒徑示意圖內(nèi)的一個(gè)假想的球面直徑，如圖6-28所示。通常用不同網(wǎng)孔的篩子來確定濾料的粒徑。例如，一般快濾池中所用濾料，能通過18目/英寸(孔徑為1mm)的網(wǎng)孔，但截留在36目/英寸(孔徑為0.5mm)的篩上，則濾料最大粒徑為1mm，最小粒徑為0.5mm。為了更明確地選擇濾料，只有最大和最小粒徑是不夠的，

23、還必須考慮濾料的均勻程度，也就是濾料的級(jí)配情況。濾料級(jí)配是指濾料粒徑大小不同的顆粒所占比例。具有適當(dāng)?shù)臑V料級(jí)配，才能取得良好的過濾效果。 濾料級(jí)配的表示方法是規(guī)定最大、最小兩種粒徑和。我國現(xiàn)行規(guī)范即采用這種表示方法，見表6-5。表6-5 快濾池單層及雙層濾料組成類 別濾 料 組 成無煙煤m/h強(qiáng)制濾料m/h粒徑，mm不均勻系數(shù)K80厚度，mm單層石英砂濾料dmax=1.2 dmin=0.52.07008121014雙層濾料無煙煤dmax=1.8dmin=0.82.040050012161418石英砂dmax=1.2 dmin=0.52.0400500這種濾料級(jí)配的表示方法用起來十分方便，在加工

24、濾料時(shí)，只要按照這個(gè)要求把砂樣中不合用的兩頭顆粒篩去就行了。以最小和最大粒度為規(guī)格濾料，其最小粒徑和最大粒徑一般會(huì)和它的和接近，故值也就自動(dòng)定下來了。 在進(jìn)行有關(guān)濾料水力計(jì)算時(shí)，往往用當(dāng)量粒徑來表示粒徑大小。當(dāng)量粒徑按下計(jì)算： （6-66）式中符號(hào)的意義是將篩分級(jí)配曲線分為若干段，每段在粒徑眾及之間，其平均粒徑為，相應(yīng)于眾及間的顆粒重量，用小數(shù)表示為。平均粒徑為濾料重量的50通過的篩孔孔徑。當(dāng)量粒徑與平均粒度數(shù)值一般都很接近。計(jì)算當(dāng)量直徑時(shí)，往往要用“篩的校準(zhǔn)孔徑”代替篩子的名義孔徑。校準(zhǔn)直徑的求法如下：將砂樣放在篩孔為的篩子里篩掉細(xì)砂。篩完后將篩子放在另一張紙上，并用蓋將篩子蓋好。使勁將篩子

25、振動(dòng)幾下，這樣又有一些顆粒篩落下來，這是剛好通過此篩孔的最大顆粒。從中取出若干放在分析天平上稱重并數(shù)出顆粒數(shù)，用下式計(jì)算篩的校準(zhǔn)孔徑： （6-67）式中 W天平上稱出的顆粒重量，g；在W重量中，濾料的顆粒數(shù)；濾料顆粒相對(duì)密度，。 (3)濾料孔隙率 濾料層的孔隙率是指某一體積濾層中空隙的體積與其總體積(即濾料顆粒的體積與濾粒問空隙體積的和)的比值。測量方法是取一定量的濾料，在105下烘干稱重，并用比重瓶測出相對(duì)密度。然后放入過濾筒中，用清水過濾一段時(shí)間后，量出濾層體積，按下式求出濾料空隙率： （6-68）式中 G濾料重量(在105下烘干)，g； V濾料體積,cm3 ； 濾料密度，g/cm3。 濾

26、料層孔隙率與濾料顆粒形狀、均勻程度以及壓實(shí)程度等有關(guān)。均勻顆粒和不規(guī)則形狀的濾料孔隙率大。一般所用的石英砂濾料在0.42左右，無煙煤濾料的孔隙率約為0.50.6左右。 (4)濾料形狀 濾料形狀影響濾層中水頭損失和濾層孔隙率。迄今還沒有一種滿意的方法來確定不規(guī)則形狀顆粒的實(shí)際表面積以及有關(guān)形狀系數(shù)，各種方法只能是大體的平均值。這里只介紹顆粒球形度系數(shù)概念和幾種典型顆粒形狀的有關(guān)值以供參考。設(shè)某一形狀不規(guī)則的顆粒粒徑為，與其同體積的球體直徑為，則顆粒的球形度系數(shù)為： （6-69）表6-6列出幾種不同形狀顆粒的球形度系數(shù)供參考。表6-6 濾料顆粒球形度系數(shù)及孔隙度序號(hào)形狀描述球形度系數(shù)空隙率1圓球形

27、1.00.382圓形0.980.383已磨蝕的0.940.394較銳利的0.810.405有尖角的0.780.43(5)濾層規(guī)格 濾層的規(guī)格包括濾層的材料、粒度和厚度三者的規(guī)定。濾料的粒度都比較小，一般在0.32.0mm范圍內(nèi)，小粒度的濾料比表面積較大，有利于過濾。濾料的比表面積數(shù)據(jù)可參考表6-4。表中石英砂的cm2/g比表面積值是實(shí)測的資料，其他的cm2/cm3數(shù)值是根據(jù)石英砂的相對(duì)密度2.65及孔隙度數(shù)據(jù)計(jì)算的。 濾層的厚度可以理解為礬花所穿透的深度和一個(gè)保護(hù)厚度的和。穿透深度和濾料粒度、濾速與水的混凝處理效果都有關(guān)系，粒度大、濾速高，混凝效果差的，穿透深度會(huì)深些，一般情況下穿深度約為40

28、0mm，相應(yīng)的保護(hù)厚約為200300mm，濾層總厚度應(yīng)為600700mm。表6-7列出了粒度和允許濾速及水頭損失的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，濾層按600700mm厚度考慮，是從控制穿透深度的角度得來的，可以作為選用濾料粒度時(shí)的參考。 上面主要是指單層濾料，如果石英砂上面加一層煤粒濾料，則構(gòu)成雙層濾料濾池。由于煤粒間的孔隙比較大，礬花可以穿透得更深一些，因此較好地發(fā)揮了整個(gè)濾層表面積的吸附能力。表6-7 濾料粒度的適用條件粒度，mm適用條件0.30.5濾速小于25m/h0.60.8濾速小于15m/h ，水頭損失小于6m0.91.0要求良好的混凝過程，水頭損失小于4m1.31.5水頭損失小于1.5m雙層濾料中煤和

29、砂粒度選擇的合適與否是關(guān)鍵問題。根據(jù)煤、砂相對(duì)密度差，選配適當(dāng)?shù)牧郊?jí)配，可形成良好的上粗下細(xì)的分層狀態(tài)。如果煤、砂粒徑選配不當(dāng)，在濾池反沖洗時(shí)會(huì)引起煤粒、砂粒間的互相混雜，小顆粒的砂摻在大顆粒煤粒的孔隙問，這樣，顆粒間的孔隙甚至?xí)∮趩螌邮⑸盀V料孔隙，雙層濾料的優(yōu)點(diǎn)也就不存在了。 煤、砂雙層濾料在反沖洗以后，所以能分居，主要原因是兩種不同相對(duì)密度的濾料在反沖洗上升水流中所形成的兩種懸浮體(即煤水混合體和砂水混合體)相對(duì)密度大的趨向下層，相對(duì)密度小的趨向上層。反沖洗一旦停止，兩種濾料便保持分層狀態(tài)。如果兩種濾料所形成的懸浮體相對(duì)密度相同，則會(huì)造成混雜。設(shè)無煙煤相對(duì)密度為，水的相對(duì)密度為，在反

30、沖洗狀態(tài)下的孔隙率為，則煤水懸浮體相對(duì)密度為： （6-70）設(shè)石英砂相對(duì)密度為，懸浮狀態(tài)下的孔隙率為，則砂一水懸浮體相對(duì)密度為： （6-71）將式(6-70)減去式(6-71)，經(jīng)整理得 （6-72）在反沖洗過程中，如果將，且值足夠大時(shí)，則無煙煤浮于上層，石英砂處于下層，分層正常；如果值減小，煤、砂開始混雜，趨近于O，混雜趨于嚴(yán)重；如果，煤、砂完全混雜；如果，便會(huì)出現(xiàn)石英砂在上而無煙煤在下的反分層狀態(tài)。由于，這給煤、砂正常分層首先提供了有利條件。然而，煤、砂混雜卻并非不可能。因?yàn)?，在反沖洗時(shí)，煤、砂孔隙率和與各自膨脹度有關(guān)。而煤層和砂層的膨脹度與煤、砂顆粒的相對(duì)密度、粒徑及沖洗強(qiáng)度有關(guān)，它們之

31、間關(guān)系比較復(fù)雜。但在正常沖洗強(qiáng)度下，煤、砂混雜與否主要決定于煤、砂相對(duì)密度差和它們的粒徑之比。石英砂相對(duì)密度一般為2.65，無煙煤相對(duì)密度在1.41.8之間。為防止煤、砂混雜，當(dāng)選用的無煙煤相對(duì)密度較大時(shí)，煤、砂粒徑比較小，反之亦然。因?yàn)闊o煙煤和石英砂均非均勻粒徑，經(jīng)反沖洗水力分級(jí)后，煤、砂交界面處是最粗的無煙煤和最細(xì)的石英砂。此處最易產(chǎn)生混雜現(xiàn)象。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，最粗的無煙煤和最細(xì)的石英砂粒徑之比在3.54.0之間，可形成良好的分層狀態(tài)，但交界面處有一定的混雜是難免的。根據(jù)我國許多水廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明，煤、砂交界面處混雜厚度在5cm左右，對(duì)過濾效果影響不大。 雙層濾料級(jí)配參見表6-5。實(shí)際上，各地

32、位用的級(jí)配規(guī)格并不完全相同，可根據(jù)具體情況決定。雙層濾料接觸濾池的濾料級(jí)配可參見表6-8。三層濾料是雙層濾料概念發(fā)展的結(jié)果。其粒徑級(jí)配原則基本上同于雙層濾料，即根據(jù)三種濾料相對(duì)密度的不同，選配適當(dāng)?shù)牧奖纫苑罏V層混雜。三層濾料選用最多的形式是：在無煙煤、石英砂兩層濾料的下面，加一層比石英砂細(xì)的磁鐵礦薄層。允許礬花在濾層中比在雙層濾料中穿透得更深一些，進(jìn)一步發(fā)揮了整個(gè)濾層表面積的吸附能力。表6-9可作為選用參考。在我國有的水廠設(shè)計(jì)濾速可達(dá)3040m/h。表6-8 雙層濾料接觸濾池濾料組成濾料類別粒徑，mm不均勻系數(shù)K80濾層厚度，mm濾速，m/h強(qiáng)制濾速，m/h無煙煤dmax=1.2dmin=0

33、.81.3400600610812石英砂dmax=1.0dmin=0.51.5400600表6-9 三層濾料濾池層次濾料濾料規(guī)格無煙煤相對(duì)密度粒徑，厚度，第一層石英砂1.50. 82.0300420第二層磁鐵礦2.650.50.8230300第三層較銳利的4.750.250.590150三層濾料接觸濾池的濾料級(jí)配，厚度及設(shè)計(jì)濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)確定，通常需通過模型試驗(yàn)。一般來說，粒徑級(jí)配大體如上表所示數(shù)據(jù)或略有變動(dòng)。而濾層厚度通常大于普通多層濾池，約在1m左右或稍大于1m。2.墊層 墊層也稱為承托層，一般只是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用的，但在油田污水處理中小阻力配水系統(tǒng)中也廣泛采用。其作用有兩個(gè)

34、：1.防止過濾時(shí)濾料從配水系統(tǒng)中流失；2沖洗過程中保證均勻布水。單層或雙層濾料濾池采用大阻力配水時(shí)，承托層均用天然卵石。顆粒直徑最小為2mm，是由濾料的最大粒徑定出來的。最大粒徑為32mm，是根據(jù)沖洗時(shí)孔隙射流所產(chǎn)生最大沖擊力定的。承托層自上而下分為四層，規(guī)格見表6-10。在油田污水處理中，小阻力配水系統(tǒng)采用的墊層也參見此表。 對(duì)于三層濾料濾池，由于下層濾料粒徑很小而相對(duì)密度很大，墊層必須與之相適應(yīng)。表6-11所列墊層組成可作為選用時(shí)參考。表6-10 承托層規(guī)格層次（自上而下）粒徑mm厚度mm層次（自上而下）粒徑mm厚度mm124100381610024810041632150表6-11 三層

35、濾料濾池中承托層規(guī)格層次（自上而下）材料粒徑mm厚度mm層次（自上而下）材料粒徑mm厚度mm1磁鐵礦12701003卵石48601002磁鐵礦24601004卵石81660120四、過濾設(shè)施的分類 1非均質(zhì)濾層下向過濾 某水處理裝置假如采用有效粒徑約為0.55mm的砂濾池。用一定強(qiáng)度的反向水流沖洗后促成了濾池的濾層膨脹。這個(gè)在原來裝入濾池時(shí)為均質(zhì)的砂層經(jīng)受了水力分級(jí)，0.3mm的細(xì)砂在濾層的表面，而0.9mm的顆粒則在濾層底部。 這樣濾料就變成非均質(zhì)的，因而不利于濾床整個(gè)深度的利用。過濾的結(jié)果是截留的雜質(zhì)都集中在濾層表面的幾厘米內(nèi)，在這里引起很大的局部水頭損失，使濾池工作周期縮短，并導(dǎo)致水的脫

36、氣。 試驗(yàn)研究證明，無論是在給水處理還是在污水處理上都程度不同的存在濾床中積氣的問題。由于濾池積氣，它帶來三個(gè)不良影響：一是使過濾時(shí)阻力迅速增大，大大增加了過濾時(shí)的水頭損失；二是在過濾過程中，有少量氣泡穿過濾層上升至濾料表面，破壞了濾層的過濾作用；三是在反沖洗開始時(shí)，由于濾床中氣泡大量上升，造成了濾床強(qiáng)烈攪動(dòng)，極易使濾料隨沖洗水流出池外，特別是對(duì)較輕的無煙煤濾料，更容易造成濾料的流失。所以在濾池用水反沖洗開始之時(shí)，不宜馬上采用大強(qiáng)度沖洗，必須用小強(qiáng)度沖洗，然后再逐漸加大，以免沖跑濾料，確保濾他的正常工作。 2均質(zhì)濾層下向過濾在均質(zhì)深層濾池中，整個(gè)濾床深度的濾料其有效粒徑在開始過濾時(shí)以及沖洗以后

37、都是不變的。這種濾池是想用氣和水同時(shí)沖洗，而后在過濾介質(zhì)不膨脹的條件下漂洗。在沖洗的第一階段，反洗是與氣洗結(jié)合的，濾層并不膨脹；當(dāng)反洗流量小時(shí)，砂層反而具有一定程度的壓實(shí)；空氣可保證砂層的攪動(dòng)是完全的，在氣洗以后，砂層完全和原先一樣是均勻的。在第二漂洗的階段(從濾池中去除已從砂層洗出并聚集在水表面的污物)，濾床實(shí)際上不會(huì)膨脹，為了防止在前一階段已經(jīng)均勻混合的砂層受到水力分級(jí)，這正是所希望的。 因此，在過濾期間，雜質(zhì)是滲人到砂層的探部，而不像非均質(zhì)濾床(即非均勻?yàn)V床)那樣是堵塞其表面。另外，采用較粗的砂濾料可減少真空形成的危險(xiǎn)。 在生產(chǎn)過程中采用單一介質(zhì)的石英砂作為濾料，要想達(dá)到理想狀態(tài)下的顆粒

38、均勻是不容易的，這是因?yàn)樯傲２豢赡苁峭耆那驙铙w，顆粒大小做不到完全一致；油田給水或污水處理工藝過程中大多采用水反洗濾池，由于水力篩分的結(jié)果，必然會(huì)造成最細(xì)的砂排在最上面，最粗的砂排在最下面。3多濾層過濾 這種過濾可以是向下的，也可以是向上的，其目的就是避免非均質(zhì)濾層濾池所固有的缺點(diǎn)，即表面堵塞和過濾速度受到限制。 (1)向下過濾 為了提高這種濾池的濾速和延長其運(yùn)行時(shí)間，用有效粒徑大于其下面砂料的輕質(zhì)材料來代替上面一層細(xì)砂。這種較輕的材料一般采用無煙煤，由于無煙煤的相對(duì)密度比砂的相對(duì)密度小，在反沖洗后它們?nèi)匀荒鼙Ａ粼跒V池的上部，大的元煙煤粒使濾層上部形成了較大孔隙，減慢了孔隙中水流阻力增長的速

39、度，使水中各種雜質(zhì)有機(jī)會(huì)進(jìn)入深層下部，使濾層得到較為充分合理的應(yīng)用，因此增長了過濾時(shí)間。試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐都證明，一般在相同周期情況下，其產(chǎn)水量約比砂濾料快濾池多0.51.0倍。這對(duì)于老廠來說，把砂濾池改變成雙層濾料過濾，是挖掘?yàn)V池潛力和提高出水量的有效途徑之一。無煙煤的有效粒徑較砂的有效粒徑大23倍為好。 選擇每一濾層的粒徑時(shí)，應(yīng)使沖洗水流量相同時(shí)它們的膨脹程度也相同，這樣可使它們在重新開始過濾以前重新得到分級(jí)。 各種材料特別是上層濾料材料的均勻系數(shù)必須盡可能的低(不超過1.5)，以防止雜質(zhì)堵塞各濾層的表面。反沖洗流速的提高應(yīng)與顆粒尺寸和水溫成正比，每一濾層必須可以至少膨脹1015。在某些場合，

40、必須采取措施使反沖洗水流速與水溫相適應(yīng)，以便經(jīng)常維持適當(dāng)程度的膨脹而濾料又沒有隨排水流失的危險(xiǎn)。在沖洗時(shí)很難做到濾料一點(diǎn)也不被沖走，所以每年必須補(bǔ)充57的濾料。在實(shí)際應(yīng)用中，也有用3層或4層濾料組成的濾池，相對(duì)密度越大且顆粒越小的故在濾床的最底層，例如相對(duì)密度4.2的磁鐵砂常被用于作砂層下的濾料。這種多層濾池和雙層濾池一樣改善了雜質(zhì)向深層滲入的情況，但是無論哪種濾池都消除不了必須進(jìn)行沖洗這一固有的缺點(diǎn)。 (2)向上過濾 在這種系統(tǒng)中，濾床粒徑自底部至頂部逐漸減小，目的還是使雜質(zhì)能夠滲入濾床深部，以便盡量利用過濾體和延長過濾周期。另外，由于水是自底部向上流，因而砂層會(huì)承受一種浮力作用，這種作用隨

41、水頭損失的增加而增大，可使濾床上部的細(xì)砂產(chǎn)生局部膨脹區(qū)，在恢復(fù)過濾以前，濾床會(huì)泄露幾分鐘，為了克服這一缺點(diǎn)，在頂部埋置固定在邊緣上由扁平柵條構(gòu)成的水平格柵，用以穩(wěn)定細(xì)砂。 這種格柵系統(tǒng)不能完全消除不希望有的突然膨脹，這種膨脹主要是在過濾水流量急劇或大幅度增加致使濾速加快時(shí)發(fā)生。為了進(jìn)一步克服這種缺點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)采用更深的砂層，這僅僅是為了提供重量，另外，每個(gè)濾池都必須裝有流速測量裝置和過濾水量計(jì)量儀表，以便根據(jù)過濾水量而不是根據(jù)水頭損失來確定是否需要沖洗；必須制定嚴(yán)格的操作規(guī)程以保證流量只會(huì)緩慢的變化。由于上向流池本身存在的這一問題，尚未得到很好的解決，故在我國很少采用上向?yàn)V池。 (3)雙向流過濾

42、雙向流式濾池是上向流濾池的改進(jìn)形式，用池中的分流(從頂部向下流與從底部向上流，見圖6-29)來試圖截住向上流的濾池。雙向流式濾池主要用于荷蘭和原蘇聯(lián)，在我國大慶油田也有應(yīng)用，在美國沒有得到發(fā)展。雙向流式濾池允許過濾工作從兩個(gè)相對(duì)方向同時(shí)進(jìn)行，其容量相等，從而使結(jié)構(gòu)上和排水系統(tǒng)上都得到某些節(jié)省。圖6- 29 雙層濾料雙向流式濾池剖面圖遺憾的是，雙向流式濾池存在著一個(gè)固有的局限性，使它不能用來作為生產(chǎn)特別高質(zhì)量出水的設(shè)備。單一濾料雙向流式濾池的最細(xì)濾料放在上半部下向流式濾床的頂部，這就便濾床的上半部構(gòu)成一個(gè)快濾池或表面式過濾池，由它得出的水質(zhì)最好也不會(huì)超過一個(gè)普通快濾池的水質(zhì)，濾池的下半部是一個(gè)由

43、粗到細(xì)的濾池，但是在濾床上部出口處的最細(xì)顆粒比普通快濾池中所成功地應(yīng)用的最細(xì)顆粒還要粗。顯然，從這個(gè)濾床出來的水比上面的下向流式濾池產(chǎn)生的水質(zhì)要差一些。雙向流式雙層濾料濾池(如圖6-29所示)構(gòu)造比單一濾料雙向式濾床要好，其優(yōu)點(diǎn)是把細(xì)砂放在更靠近中間的收集管的地方，這樣便在由粗到細(xì)單一濾料(砂)的上向流床之上組成了一個(gè)雙層濾料(煤砂)的下向流濾床，最細(xì)砂粒的粒度根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況決定，在這一點(diǎn)上仍是有局限性的，如果砂粒比普通快濾池中應(yīng)用的砂更細(xì)，(因?yàn)楸仨毷顾跒V床的下半部構(gòu)成最好的上向流式濾池)，則在反沖洗時(shí)砂粒就會(huì)由于太細(xì)而被過多的提升到煤層中去。如果要使砂粒的級(jí)配在上半部適合于雙層濾料濾床

44、，那么砂粒就顯得太粗，而使下半部濾床上向流式過濾得不到最佳過濾，不論哪一半出來的水質(zhì)都比不上混合濾料濾池的出水水質(zhì)，對(duì)于這樣一個(gè)雙重問題，很難簡單地解決。另外一個(gè)問題是，對(duì)于同一個(gè)雙向式過濾池，上向流與下向流之間的流量比很難調(diào)整和掌握。當(dāng)提高上向流流量并接近某一值時(shí)，濾層濾料會(huì)產(chǎn)生流化現(xiàn)象，給過濾帶來不利影響。五、壓力過濾罐 在油田污水處理系統(tǒng)中，壓力過濾罐被廣泛采用，壓力過濾罐和重力式濾池不同。重力式濾池水面與大氣相通，它是依靠濾層上的水深，以重力方式進(jìn)行過濾的。壓力濾罐是密閉式圓柱形鋼制容器，內(nèi)部裝有濾料及進(jìn)水和排水系統(tǒng)。罐外設(shè)置各種必要的管道和閥門等。它是在壓力下工作的。進(jìn)水直接用泵打入

45、，濾后水壓力較高，可送到用水裝置或水塔中。在油田污水處理中，濾后水一般進(jìn)入凈化水罐，再用泵提升至離污水站距離較遠(yuǎn)的注水站。如果污水站與注水站合建，則濾后水可直接進(jìn)入注水站儲(chǔ)水罐中，這樣可減少一次提升次數(shù)，可節(jié)省電力和降低造價(jià)。 壓力濾罐的內(nèi)部，石英砂濾料粒徑一般采用0.51.2mm，濾層厚度一般為0.70.8m。濾速為812m/h甚至更大。 壓力濾罐的進(jìn)、出水管上都裝有壓力表，兩表的壓力差值即過濾時(shí)的水頭損失，終期允許水頭損失值一般可達(dá)5許水頭損失值一般可達(dá)56m，有時(shí)可達(dá)10m。為提高沖洗效果和節(jié)省沖洗水量，可考慮用壓縮空氣助沖6m，有時(shí)可達(dá)10m。為提高沖洗效果和節(jié)省沖洗水量，可考慮用壓縮

46、空氣助沖。 壓力濾罐的上部應(yīng)安裝放氣閥，底部應(yīng)安裝放空閥。 壓力濾罐分為立式和臥式，直徑一般都不超過3m。臥式濾罐由于過濾斷面不均勻，遠(yuǎn)沒有立式濾罐應(yīng)用廣泛。 在油田，壓力濾罐上部布水一般采用多點(diǎn)喇叭口上向布水，下部配水一般采用大阻力配水方式。 壓力濾罐耗費(fèi)鋼材多，投資大，濾料進(jìn)、出不方便。但壓力濾罐可在工廠預(yù)制，現(xiàn)場安裝方便、占地少，生產(chǎn)中運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便，工業(yè)中采用較廣。壓力濾罐結(jié)構(gòu)見圖6-30。1主要參數(shù)圖6-30 壓力濾罐結(jié)構(gòu)圖本小節(jié)只涉及管式大阻力配水系統(tǒng)。壓力濾罐應(yīng)設(shè)置下列管線，其斷面應(yīng)考慮水量增大的可能性，并根據(jù)下列流速計(jì)算確定： 進(jìn)水管采用：0.81.2ms； 出水管采用：1.01

47、.5ms； 沖洗水管采用：2.02.5ms； 排水管采用：1.01.5ms。 上述壓力濾罐上的管線均應(yīng)設(shè)置閥門。根據(jù)條件采用人工、氣動(dòng)或電動(dòng)閥。當(dāng)濾罐數(shù)目較少，閥門直徑為300mm及以下時(shí)，且建設(shè)單位對(duì)自動(dòng)化水平要求不高時(shí)，可采用手動(dòng)閥門。對(duì)于管 式大阻力配水系統(tǒng)應(yīng)按沖洗流量設(shè)計(jì)，一般采用下列數(shù)據(jù)： 配水干管進(jìn)口流速為：1.01.5m/s； 配水支管進(jìn)口流速為：1.52.0m/s； 配水的孔眼流速為：3.06.0m/s； 配水孔眼總面積與濾罐面積之比為：0.20.25。 支管中心距約為：0.20.3m，文管下測距池底的距離為： (為排水干管管徑)。支管長度與其直徑之比不應(yīng)大于60?？籽壑睆郊s為

48、：812mm，在支管上設(shè)兩排，于垂線成角向下交錯(cuò)排列。干管橫截面應(yīng)大于兩側(cè)支管總橫截面的0.250.75倍。干管直徑大于300mm時(shí)，頂部應(yīng)裝濾頭、管嘴或把于管理人池底。 濾罐排水喇叭口的平面面積不應(yīng)大于濾罐面積的25離，應(yīng)等于濾層沖洗時(shí)的膨脹高度，再加上適量保護(hù)高度。 2壓力過濾水頭損失濾罐工作時(shí)，過濾水頭損失對(duì)工作周期往往起決定性影響。設(shè)計(jì)時(shí)，最大允許水頭損失應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件決定，一般為510m，此包括配水系統(tǒng)及承托層等水頭損失在內(nèi)。當(dāng)過濾水頭損失達(dá)到最大允許值時(shí)，過濾即告終止，經(jīng)過反沖洗，濾層重新工作。過濾開始階段，濾層比較干凈、水頭損失小，該水頭損失稱作“清潔砂層水頭損失”，或稱為“起始水頭損失”。 濾池是在沖洗干凈后開始過濾的，總的水頭損失可用下式表示： （6-73） （6-74）式中 H，分別表示總水頭損失和厚濾層的水頭損失，cm；濾層厚度，cm；水的動(dòng)力粘度，g/(cm·s)1g/(cm·s)0.1kg /(m·s)=0.1Pa·s;濾料顆粒的形狀系數(shù)，見表6-12；過濾速度，cm/s；濾層孔隙率，；過濾顆粒的當(dāng)量粒徑；cm；表6-12 形狀系數(shù)過濾顆粒形狀過濾顆粒系數(shù)過濾顆粒形狀過濾顆粒系數(shù)正規(guī)