水處理課件-過(guò)濾

第九章過(guò)濾

9.1過(guò)濾概述

9.1.1慢濾池慢濾池是最早出現(xiàn)的用于水處理的過(guò)濾設(shè)備，能有效地去除水的色度、嗅和味，見(jiàn)9—1。由于慢濾池占地面積大、操作麻煩、寒冷季節(jié)時(shí)其表層容易冰凍，在城鎮(zhèn)水廠中使用的慢濾池逐漸被快濾池所代替。表9—1現(xiàn)代慢濾池的適用的進(jìn)水條件與出水水質(zhì)適用的進(jìn)水條件出水水質(zhì)細(xì)菌的去除效率顆粒物去除效率濁度10ntu以下；總大腸菌類10~1000個(gè)/100mL；藻類不太多；10000人以下的給水處理小于1.0ntu總大腸菌類<1個(gè)/100mL細(xì)菌總數(shù)99%能去除逗號(hào)弧菌(Vibriocomma)2.7~7m99%7~12m99.9%較大顆粒99%~99.9%

9.1.2快濾池1.構(gòu)造見(jiàn)圖9-1

2.工作過(guò)程由過(guò)濾與反沖洗兩部分組成。3.濾速濾速是指單位時(shí)間、單位過(guò)濾面積上的過(guò)濾水量，單位為m3/（m2

h）或m/h。4.工作周期從過(guò)濾開(kāi)始到?jīng)_洗結(jié)束的一段時(shí)間稱為快濾池的工作周期。從過(guò)濾開(kāi)始到過(guò)濾結(jié)束稱為過(guò)濾周期。濾池的工作周期為12~24h。

9.2過(guò)濾理論

9.2.1截留機(jī)理1．懸浮顆粒被截留的機(jī)理兩階段理論：由遷移與吸附組成。遷移：沉淀、擴(kuò)散、慣性、阻截和水動(dòng)力，見(jiàn)圖9-2。吸附：范德華引力、靜電力、以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力作用、絮凝顆粒間的架橋作用。圖9-2懸浮顆粒的遷移過(guò)程

2．吸附與剝離

（1）Ives-Mints爭(zhēng)論Ives：①附著于濾料之上的懸浮顆粒在過(guò)濾過(guò)程中絕對(duì)不剝離；②在過(guò)濾后期懸浮顆粒穿透濾層進(jìn)入濾池出水是吸附效率降低的緣故。Mints：①吸附和剝離是過(guò)濾過(guò)程中同時(shí)存在的兩個(gè)相反的現(xiàn)象，且剝離量與含污量成正比；②剝離是懸浮顆粒穿透濾層進(jìn)入濾池出水的原因。爭(zhēng)論至目前的結(jié)果是Mints理論已取得了優(yōu)勢(shì)。

（2）附著力與水流剪力見(jiàn)圖9-3。

9.2.2過(guò)濾水力學(xué)1．快濾池濾層的發(fā)展與利用濾層含污能力：?jiǎn)挝惑w積濾層中的平均含污量稱為“濾層含污能力”，單位g/cm3或kg/m3。采用單水沖洗的石英砂濾料濾池是典型的水力分級(jí)濾料濾池，其含污量隨深度的變化見(jiàn)圖9-4多層濾料濾池接近理想濾料濾池，最常見(jiàn)為雙層和三層濾見(jiàn)圖9-5。雙層濾池其含污量隨深度的變化見(jiàn)圖9-4曲線2。均質(zhì)濾料過(guò)濾目前在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，如V型濾池。要實(shí)現(xiàn)均質(zhì)濾料過(guò)濾，反沖洗時(shí)濾料層不能膨脹。

3．過(guò)濾濾過(guò)程中中水頭損損失變化化（1）清清潔濾料料層的水水頭損失失卡曼-康康采尼公公式（Carman-Kozony）公式式：（9-1）非均勻?yàn)V濾層按下下式計(jì)算算：（9-2）（2）過(guò)過(guò)濾過(guò)程程中的水水頭損失失變化過(guò)濾時(shí)濾濾池的總總水頭損損失為：：（9-3）（3）負(fù)負(fù)水頭現(xiàn)現(xiàn)象當(dāng)過(guò)濾進(jìn)進(jìn)行到一一定時(shí)刻刻時(shí)，從從濾料表表面到某某一深度度處的濾濾層的水水頭損失失超過(guò)該該深度處處的水深深，該深深度處就就出現(xiàn)負(fù)負(fù)水頭，，見(jiàn)圖9-6。。負(fù)水頭會(huì)會(huì)導(dǎo)致空空氣釋放放出來(lái)，，危害：：①是增加加濾層局局部阻力力，增加加了水頭頭損失；；②空氣泡泡會(huì)穿過(guò)過(guò)濾料層層，上升升到濾池池表面，，甚至把把煤粒粒這種輕輕質(zhì)濾料料帶走。。在沖洗洗時(shí)，空空氣更容容易把大大量的的濾料隨隨水帶走走。避免濾池池中出現(xiàn)現(xiàn)負(fù)水頭頭的兩個(gè)個(gè)方法：：一是增加加砂面上上的水深深；二是令濾濾池出口口位置等等于或高高于濾層層表面。。4過(guò)濾濾方式（1）恒恒速過(guò)濾濾最常見(jiàn)的的恒速過(guò)過(guò)濾如圖圖9-7所示。。在恒速速過(guò)濾狀狀態(tài)，由由于濾層層逐漸被被堵塞，，水頭損損失隨過(guò)過(guò)濾時(shí)間間逐漸增增加，濾濾池中水水位逐漸漸上升，，當(dāng)水位位上升到到最高水水位時(shí)，，過(guò)濾停停止以待待沖洗。。無(wú)閥濾濾池與虹虹吸濾池池是典型型的恒速速過(guò)濾濾濾池。（2）遞降降速過(guò)濾濾設(shè)四個(gè)濾濾池組成成一個(gè)濾濾池組，，假設(shè)：：①進(jìn)入入濾池組組的總流流量不變變；②每每個(gè)池子子的性能能完全相相同；③③每個(gè)濾濾池恰好好按它的的編號(hào)順順序進(jìn)行行沖洗。。則濾池池的水位位與濾速速變化如如圖9-9所示示。移動(dòng)沖洗洗罩濾池池是典型型的遞降降速過(guò)濾濾濾池，，當(dāng)移動(dòng)動(dòng)沖洗罩罩濾池的的分格數(shù)數(shù)很多時(shí)時(shí)，這格格濾池沖沖冼與下下一格濾濾池沖洗洗的間隔隔時(shí)間很很近，濾濾池水位位變化不不大，有有可能達(dá)達(dá)到近似似的“等等水位變變速過(guò)濾濾”。5.直直接過(guò)過(guò)濾原水不經(jīng)經(jīng)過(guò)沉淀淀而直接接進(jìn)入濾濾池的過(guò)過(guò)濾稱為為“直接接過(guò)濾””。直接接過(guò)濾有有兩種方方式：①①原水加加藥后只只經(jīng)過(guò)混混合就直直接進(jìn)入入濾池過(guò)過(guò)濾，稱稱為“接接觸過(guò)濾濾”。也也可稱為為“直流流過(guò)濾””，見(jiàn)圖圖9-10中（（a）與與（b））所示；；②原水水加藥后后經(jīng)過(guò)混混合和微微絮凝池池后進(jìn)入入濾池過(guò)過(guò)濾，稱稱為“微微絮凝過(guò)過(guò)濾”，，如圖圖9-10中（（c）與與（d））所示。。圖9-10直直接過(guò)濾濾流程直接過(guò)濾濾的兩個(gè)個(gè)特點(diǎn)：：①采用雙雙層或三三層濾料料濾池；；②采用聚聚合物為為主混凝凝劑或助助凝劑。。直接過(guò)濾濾要求：：①原水濁濁度和色色度較低低且水質(zhì)質(zhì)變化小小，常年年原水水濁度低低于50度；②直接過(guò)過(guò)濾中的的濾速應(yīng)應(yīng)根據(jù)原原水水質(zhì)質(zhì)決定，，濁度偏偏高時(shí)應(yīng)應(yīng)采用較較低濾速速，當(dāng)原原水濁度度在50度以上上時(shí)，濾濾速一般般在5m/h左左右。9.3濾濾料與與承托層層9.3.1要要求1.具有有足夠的的機(jī)械強(qiáng)強(qiáng)度2.具有有足夠的的穩(wěn)定性性3.能就地取取材、價(jià)廉4.外形接近近于球狀，表表面比較粗糙糙而有棱角。。9.3.2濾濾料性能能參數(shù)1.比表面積積粒狀濾料的比比表面積可以以表示為單位位重量或體積積的濾料所具具有的表面積積，單位為cm2/g或cm2/cm3。2.有效粒徑徑與不均勻系系數(shù)粒徑級(jí)配可以以用濾料的有有效粒徑和不不均勻系數(shù)表表示，關(guān)系如如下：（9-4）3.最大粒徑徑、最小粒徑徑常用的數(shù)據(jù)見(jiàn)見(jiàn)表9-2。。表9-2濾濾料級(jí)配配與濾速類別濾料組成濾速（m/h）強(qiáng)制濾速（m/h）粒徑（mm）不均勻系數(shù)K80厚度（mm）單層石英砂濾料dmax=1.2dmin=0.5<2.0700~1010~14雙層濾料無(wú)煙煤dmax=1.8dmin=0.8<2.0300~40010~1414~18石英砂dmax=1.2dmin=0.5<2.0400三層濾料無(wú)煙煤dmax=1.6dmin=0.8<1.745018~2020~25石英砂dmax=0.8dmin=0.5<1.5230重質(zhì)礦石dmax=0.5dmin=0.25<1.7703．濾料的當(dāng)當(dāng)量直徑（9-5）式中，de——濾料層的的當(dāng)量粒徑，，mmpi——截留在篩篩孔為和的篩篩子之間的濾濾料重量占濾濾料總重重量的百分分?jǐn)?shù)；4．球度系數(shù)數(shù)與形狀系數(shù)數(shù)球度系數(shù)（（9-6）濾料顆粒的形形狀系數(shù)為：：（（9-7）表9-3列出出了常見(jiàn)的濾濾料形狀與其其球度系數(shù)和和形狀系數(shù)，，濾料顆粒的的形狀示意見(jiàn)見(jiàn)圖9-11。表9-3濾濾料顆顆粒的形狀及及其球度系數(shù)數(shù)、形狀系數(shù)數(shù)、孔隙率圖9-11濾濾料顆粒粒的形狀示意意序號(hào)形狀描述球度系數(shù)形狀系數(shù)孔隙率1圓球形1.01.000.382圓形0.981.020.383已磨蝕的0.941.060.394帶銳角的0.811.230.405有角的0.781.280.435．濾料層的的孔隙率濾料層的孔隙隙率指整個(gè)濾濾層中孔隙總總體積與整個(gè)個(gè)濾層的堆積積體積之比。。測(cè)定方法：取取一定量的濾濾料，在105oC下烘烘干稱重，并并用比重瓶測(cè)測(cè)出其密度。。然后放入過(guò)過(guò)濾筒中，用用清水過(guò)濾一一段時(shí)間后，，量出濾層體體積，則孔隙隙率為（9-8）式中，G——烘干后的的濾料,g；——濾料的密密度，g/cm3；V——濾料層的的堆積體積，，cm3。6．濾料的篩篩分方法(1)篩分分試驗(yàn)記錄篩分試驗(yàn)記錄錄見(jiàn)表9-4.表9-4篩篩分試驗(yàn)記記錄篩孔（mm）留在篩上的砂量通過(guò)該號(hào)篩的砂量質(zhì)量（g）%質(zhì)量（g）%2.3620.80.4199.299.61.65118.49.32180.890.40.99140.620.3140.270.10.58985.042.555.227.60.24643.421.711.85.90.2089.24.62.61.3篩底盤(pán)2.61.3––合計(jì)200100(2)篩篩分方法見(jiàn)圖9-12，大粒粒徑（d.>1.54）顆粒粒約篩除13.0%，小粒粒徑（d<0.44）顆粒約約篩除19.0%。(3)同一一粒徑砂精確取用同同一粒徑濾濾料的方法法：將濾料料樣品傾入入某一篩子子過(guò)篩后，，將篩子上上的砂全部部倒掉，再再將卡在篩篩孔中的那那部分砂振振動(dòng)掉下來(lái)來(lái)，如此重重復(fù)進(jìn)行，，可得到同同一粒徑的的濾料。從從這些振動(dòng)動(dòng)下來(lái)的砂砂粒中取出出幾粒，按按以下公式式可求出其其等體積球球體直徑：：（9-9））式中，G——n個(gè)顆粒粒的總重量量,g；；——顆粒粒密度,g/cm3。7.雙層濾濾料和多層層濾料濾池池中出現(xiàn)的的混層現(xiàn)象象一種觀點(diǎn)認(rèn)認(rèn)為：煤-砂交界面面上適度的的混層，可可避免交界界面上積聚聚過(guò)多雜質(zhì)質(zhì)而使水頭頭損失增長(zhǎng)長(zhǎng)較快，故故適度混雜雜是有益的的另一種認(rèn)為為：煤-砂砂交界面上上不應(yīng)有混混雜現(xiàn)象。。因?yàn)槊簩訉悠鸾亓舸蟠罅侩s質(zhì)作作用，砂層層則起精過(guò)過(guò)濾作用，，而界面分分層清晰，，起始水頭頭損失將較較小。8.承托層層承托層的作作用：①防止濾料料層從配水水系統(tǒng)流失失；②均勻布置置反沖洗水水。組成見(jiàn)見(jiàn)表9-5與9-6。表9-5快快濾池大大阻力配水水系統(tǒng)承托托層粒徑和和厚度層次（自上而下）粒徑（mm）厚度12~410024~810038~16100416~32本層頂面高度至少應(yīng)高于配系統(tǒng)孔眼100表9-6三三層濾濾料濾池承承托層材料料、粒徑與與厚度注:配水系系統(tǒng)如用濾濾磚且孔徑徑為4mm時(shí)，第6層可不設(shè)設(shè)。為了防止反反沖洗時(shí)承承托層移動(dòng)動(dòng)，美國(guó)對(duì)對(duì)單層和雙雙層濾料濾濾池也有采采用“粗-細(xì)-粗””的礫石分分層方式。。如果采用小小阻力配水水系統(tǒng)，承承托層可以以不設(shè)，或或者適當(dāng)鋪鋪設(shè)一些粗粗砂或細(xì)礫礫石，視配配水系統(tǒng)的的具體情況況而定。層次（自上而下）材料粒徑（mm）厚度（mm）1重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）0.5~1.0502重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）1~2503重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）2~4504重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）4~8505礫石8~161006礫石16~32本層頂面高度至少應(yīng)高于配系統(tǒng)孔眼1009.4濾濾池沖洗常用的反沖沖洗方法有有以下幾種種：①單水高速速反沖洗：：②氣-水水聯(lián)合合反沖洗；；③表面助沖沖加高速水水流反沖洗洗。9.4.1單水水高速反沖沖洗1.反沖洗洗強(qiáng)度指單位面積積濾層所通通過(guò)的反沖沖洗流量，，單位為L(zhǎng)/sm2。2.濾層膨膨脹度（9-10）由于濾層膨脹前前、后單位面積積上濾料體積不不變，于是：（9-11）故：（9-12）3.常用數(shù)據(jù)表9-7列出了了常用數(shù)據(jù)。表9-7沖沖洗強(qiáng)度、膨膨脹度和沖洗時(shí)時(shí)間注：1．設(shè)計(jì)水水溫按20OC計(jì)，水溫每增增減1OC，沖沖洗強(qiáng)度相應(yīng)增增減速1%；２．由于全年水水溫、水質(zhì)有所所變化，應(yīng)考慮慮有適當(dāng)調(diào)整沖沖洗強(qiáng)度的可能能；３．選擇沖洗強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)考慮所用用混凝劑品種的的因素；４．無(wú)閥濾池沖沖洗時(shí)間可采用用低限；５．膨脹度數(shù)值值僅作設(shè)計(jì)計(jì)算算用。序號(hào)濾層類型沖洗強(qiáng)度(L/sm2)膨脹度（%）沖洗時(shí)間（min）1石英砂濾料12~15457~52雙層濾料13~16508~63三層濾料16~17557~59.4.2配配水系統(tǒng)常見(jiàn)的配水系統(tǒng)統(tǒng)有大阻力配水水系統(tǒng)、小阻力力配水系統(tǒng)、中中阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)等三種，其作作用：①反沖洗時(shí)，均均勻分布反沖洗洗水；②過(guò)濾時(shí)，均勻勻集水。反沖洗時(shí)配水不不均勻的危害：：①濾池中砂層厚厚度分布不同；；②過(guò)濾時(shí)，產(chǎn)生生短流現(xiàn)象，使使出水水質(zhì)下降降；③可能招致局部部承托層發(fā)生移移動(dòng)，造成漏砂砂現(xiàn)象。1.大阻力配水水系統(tǒng)的原理（1）構(gòu)造大阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)造如圖9-13和圖9-14所示。。（2）沿途泄流流管道干管和支管均可可近似看作沿途途泄流管道，因因此，（9-13）沿途均勻泄流管管道中的水頭損損失為（9-14）代入上式得：（9-15）因?yàn)棣痢艿赖牡谋茸?，故故?-16）設(shè)=0.012，則當(dāng)時(shí)時(shí)，在快濾池的配水水系統(tǒng)中，這這一條件，，因而，如圖9-15所所示。（3）配水系系統(tǒng)的能量的變變化在圖9-14所所示的大阻力配配水系統(tǒng)中，干干管起端O點(diǎn)、干管末端I點(diǎn)、最前一根支支管起端a點(diǎn)、最后一根支支管起端b點(diǎn)、最后一根支支管末端c點(diǎn)之間的能量關(guān)關(guān)系見(jiàn)式（9-17）至式（（9-18），，也可形象地用用圖9-16來(lái)來(lái)描述。（9-17）（9-18）（9-19）（9-20）（4）大阻力配配水系統(tǒng)的原理理c點(diǎn)與a點(diǎn)之間間的壓力關(guān)系為為（9-21）假定：①沿程水水頭損失0，0；②各支管的進(jìn)口口局部水頭損失失基本相等，即即hahb。并取α=1，則式（9-21）可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為：（9-22）在圖9-14所所示的配水系統(tǒng)統(tǒng)中，壓力水頭頭差別最大的兩兩個(gè)點(diǎn)為孔口a與孔口c。設(shè)兩孔口的終終點(diǎn)水頭為H終，孔口a與孔口c的總水頭損失分分別為Ha‘、Hc’（9-23）（9-24）將式（9-23）、（9-24）代入式（（9-22）得得：（9-25）由于：（9-26）（9-27）將式（9-26），（9-27）代入式（（9-22）可可得：（9-28）假設(shè)S2’S2’’，則式式（9-28））可簡(jiǎn)化為：（9-29）上式說(shuō)明Qc大于Qa。增加S1+S2’’值，能減小上式式右邊第二項(xiàng)的的值，從而使Qa盡量接近Qc。由于承托層與濾濾料層的阻力系系數(shù)之和S2’’不能改變，只有有通過(guò)減小孔口口總面積來(lái)增大大孔口阻力系數(shù)數(shù)S1，才能增大S1+S2’’。增大孔口阻力力系數(shù)S1就削弱了承托層層、濾料層阻力力系數(shù)及配水系系統(tǒng)壓力水頭不不均勻?qū)卓诔龀隽髁康挠绊?，，這就是大阻力力配水系統(tǒng)的原原理。2.穿孔管大阻阻力配水系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)圖9-14中孔孔口a與孔口c的出流量Qa、Qc可按下式進(jìn)行計(jì)計(jì)算：（9-30）（9-31）將式（9-30）與式（9-31）代入式式（9-22））并整理得：（9-32）上式說(shuō)明，當(dāng)孔孔口水頭損失越越大時(shí)，a孔與b孔的出流流量之比越接近近于1。設(shè)配水系統(tǒng)配水水均勻性要求在在95%以上時(shí)時(shí)，即令Qa/Qc0.95，則：：（9-33）整理上式可得：：（9-34）為了簡(jiǎn)化計(jì)算，，假設(shè)每根支管管的進(jìn)口流量相相同，v0和va可分別按下列兩兩式進(jìn)行計(jì)算：：（9-35）（9-36）為了簡(jiǎn)化計(jì)算，，Ha可以孔口平均水水頭損失計(jì)算，，則Ha為：（9-37）將式（9-34），（9-35），（9-36）代入式式（9-33））得：（9-38）將μ=0.62代入入上式并整理得得：（9-39）式（9-39））為大阻力配水水系統(tǒng)構(gòu)造尺寸寸計(jì)算的依據(jù)。。上式說(shuō)明：①①大阻力配水系系統(tǒng)配水的均勻勻性只與干管截截面積、支管截截面積、支管個(gè)個(gè)數(shù)、孔口總面面積等有關(guān)，而而與其它因素?zé)o無(wú)關(guān)。②當(dāng)濾池池面積過(guò)大時(shí)，，濾池中砂層和和承托層的鋪設(shè)設(shè)、沖洗廢水的的排除等的不均均勻度都將對(duì)沖沖洗效果的產(chǎn)生生影響。大阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：：①干管起端流速速為0.2~1.2m/s，，支管起端流速速為1.4~1.8m/s，孔眼流速為為3.5~5m/s。②支管中心距為為0.25~0.3m，支支管長(zhǎng)度與其直直徑之比一般不不應(yīng)大于60。。③孔口直徑約為為9~12mm，設(shè)于支管管兩側(cè)，與垂線線呈45O角向向下交錯(cuò)排列。。④干管橫截面與與支管總橫截面面之比應(yīng)大于1.75~2.0。當(dāng)干管直直徑或渠寬大于于300mm時(shí)時(shí)，頂部應(yīng)裝濾濾頭、管嘴或把把干管埋入池底底。⑤孔口總面積與與濾池面積之比比稱為開(kāi)孔比，，其值可按下式式計(jì)算：（9-40）3.小阻力配水水系統(tǒng)大阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)：①配水均勻性好好；②結(jié)構(gòu)復(fù)雜；③但管道容易結(jié)結(jié)垢；④孔口水頭損失失大，因而要求求反沖洗水壓高高。無(wú)閥濾池、移動(dòng)動(dòng)沖洗罩濾池、、虹吸濾池等的的沖洗水頭非常常有限，不宜采采用大阻力配水水系統(tǒng)。小阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)造特點(diǎn)：：鋪設(shè)穿孔濾板板或?yàn)V磚，開(kāi)孔孔比一般為1.0~1.5%，見(jiàn)圖9-17、9-18、9-19。。小阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)：①反沖洗水頭小??；②配水均勻性較較大阻力配水系系統(tǒng)為差，當(dāng)配配水系統(tǒng)室內(nèi)壓壓力稍有不均勻勻，濾層阻力稍稍不均勻，濾板板上孔口尺寸稍稍有差別或部分分濾板受堵塞，，配水均勻程度度都會(huì)敏感地反反映出來(lái)；③濾池面積較大大時(shí)，不宜采用用小阻力配水系系統(tǒng)。中阻力配水系統(tǒng)統(tǒng)與小阻力配水水系統(tǒng)類似，但但其開(kāi)孔比介于于大阻力配水系系統(tǒng)與小阻力配配水系統(tǒng)之間。。5．沖洗.廢廢水除方法（1）沖洗排水水槽、排水渠見(jiàn)圖9-20、、9-21。（2）沖洗排水水槽的設(shè)計(jì)要求求a．沖洗排水槽槽平面總面積一一般不大于單個(gè)個(gè)濾池面積的25%。否則，，會(huì)影響上升水水流的均勻性。。b．相鄰兩槽的的中心間距一般般為1.5~2.0m。間距距過(guò)大，難以排排水均勻。c．槽內(nèi)水面以以上一般要有7cm左右的保保護(hù)高，以保證證沖洗廢水自由由跌水進(jìn)入排水水槽。d．排水槽的廢廢水應(yīng)自由跌水水進(jìn)入排水渠，，以免引起壅水水現(xiàn)象。e．每單位槽長(zhǎng)長(zhǎng)的溢入流量應(yīng)應(yīng)相等。故施工工時(shí)沖洗排水槽槽口應(yīng)力求水平平，誤差限制在在2mm內(nèi)。f．單個(gè)沖洗洗排水槽的排排水量可按下下式計(jì)算：（9-41））g．沖洗排水水槽的始端尺尺寸：一般采采用始端深度度為末端深度度的一半；或或槽底采用平平坡，使始、、兩端尺寸相相等。槽底為三角形形斷面末端尺尺寸可按下式式計(jì)算：（9-42））槽底為半圓形形末端尺寸可可按下式計(jì)算算：（9-43））h．槽頂距未未膨脹時(shí)濾料料表面的高度度為：（9-44））（3）排水渠渠布置：①面積小時(shí)，，沿池壁一邊邊布置；②當(dāng)濾池面積積很大時(shí)，排排水渠布置在在濾池中間。。排水渠的斷面面一般采用矩矩形。渠底距距排水槽底高高度Hc為：（m）（9-45））6．沖洗水的的供給兩種：①水泵沖洗；；②沖洗水塔或或水箱沖洗。。水泵沖洗的特特點(diǎn)：①投資??；②但操作較為為麻煩；③在沖洗的短短時(shí)間內(nèi)耗電電量大，往往往會(huì)使廠區(qū)內(nèi)內(nèi)供電網(wǎng)負(fù)荷荷驟增。沖洗水箱的特特點(diǎn)：①造價(jià)高；②但操作簡(jiǎn)單單；③專用水泵小小，耗電量較較均勻。（1）水泵沖沖洗水泵沖洗時(shí)，，需考慮有備備用措施。水水泵流量和楊楊程分別為：：（9-46））（9-47））H0——排水槽頂頂與清水池最最低水位之差差，m；h1——從清水池池至濾池的沖沖洗管道中總總水頭損失，，m；h2——濾池配水水系統(tǒng)水頭損損失，m。大大阻力配水系系統(tǒng)按孔口平平均水頭頭損失計(jì)算。。以代代入式式（9-39）得：（9-48））h3——承托層的的水頭損失，，m?？筛鶕?jù)據(jù)承托層的厚厚度Z（m））及沖洗強(qiáng)度度q（L/s?m2）計(jì)算：：(9-49)h4—濾料層的的水頭損失，，m，（9-50））h5—備用水頭，，一般取1.5~2.0m。（2）沖洗水水塔（箱）沖洗水箱一般般與濾池合建建，通常建造造于濾池操作作室層頂上，，水塔（箱））中水深不宜宜超過(guò)3m。。水塔（箱））容積可按單單個(gè)濾池沖洗洗水量的1.5倍計(jì)算：：（9-51））水塔（箱）底底高出濾池沖沖洗排水槽頂頂?shù)母叨瓤砂窗聪率接?jì)算：：7．氣-水聯(lián)聯(lián)合反沖洗氣-水聯(lián)合沖沖洗具有下述述特點(diǎn)：①?zèng)_洗效果好好；②節(jié)約反沖洗洗水量；③沖洗結(jié)束后后，濾層不產(chǎn)產(chǎn)生或不明顯顯產(chǎn)生上細(xì)下下粗的分層現(xiàn)現(xiàn)象；④氣-水聯(lián)合合沖洗操作較較為麻煩，池池子和設(shè)備較較復(fù)雜，需增增加鼓風(fēng)機(jī)或或空壓機(jī)、儲(chǔ)儲(chǔ)氣罐等氣沖沖設(shè)備。氣-水聯(lián)合沖沖洗有3種操操作方式：①先氣洗，后后水洗；②先氣水混合合洗，再用水水洗；③先氣洗，再再氣水混合洗洗，最后用水水洗（或漂洗洗）。氣-水聯(lián)合沖沖洗時(shí)，總的的反沖洗時(shí)間間約在10min左右。。氣-水聯(lián)合沖洗時(shí)時(shí)常用長(zhǎng)柄濾頭或或復(fù)合氣水反沖洗洗配水濾磚進(jìn)行布布?xì)馀c布水，其結(jié)結(jié)構(gòu)如圖9-22和圖9-23所所示。9.5普通快濾濾池9.5.1基本本參數(shù)1.濾速設(shè)計(jì)濾速一般為8~10m/h。。2.濾池總面積（9-52）（9-53）3.個(gè)數(shù)和單池面面積一般單池面積不大大于100m2。濾池的個(gè)數(shù)在設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較確定，但但不得小于兩個(gè)，，可參考表9-8選用。單個(gè)濾池面積（m2）可根據(jù)濾池總面面積F（m2）與濾池個(gè)數(shù)N進(jìn)行計(jì)算，如下式式所示：（9-54）表9-8濾濾池個(gè)數(shù)濾池總面積（m2）濾池個(gè)數(shù)<30230~5031003或41504~62005~63006~84.濾池深度濾池深度包括，保護(hù)高：0.25~0.3m；濾層表面以上水深深：1.5~2.0m；濾層厚度：見(jiàn)表9-2；承托層厚度：見(jiàn)表表9-5和表9-6。因此，濾池的總深深度一般為3.0~3.5m。單單層石英砂濾池深深度一般稍??；雙雙層和三層濾料濾濾池深度稍大。5．管廊布置管廊：是指集中布布置濾池的管渠、、配件及閥門(mén)的場(chǎng)場(chǎng)所，要求如下：：（1）力求緊湊，，簡(jiǎn)捷；（2）留有設(shè)備與與管配件安裝、維維修時(shí)必須的空間間；（3）具有良好的的防水、排水、通通風(fēng)、照明設(shè)備；；（4）便于與濾池池操作室聯(lián)系；（5）管廊中的管管道一般用金屬材材料，也可用鋼筋筋混凝土渠道；（6）管廊門(mén)及通通道應(yīng)允許最大配配件通過(guò)，并考慮慮檢修方便。幾種管廊布置方法法見(jiàn)圖9-24，，濾池?cái)?shù)小于5個(gè)個(gè)時(shí)，濾池宜采用用單行排列，管廊廊位于濾池的一側(cè)側(cè)。當(dāng)濾池?cái)?shù)超過(guò)過(guò)5個(gè)時(shí)，濾池宜宜采用雙行排列，，管廊位于兩排濾濾池的中間。后者者布置緊湊，但管管廊通風(fēng)、采光不不如前者，檢修也也不太方便。管廊布置主要有如如下四種形式：（1）進(jìn)水、清水水、沖洗水和排水水渠，全部布置于于管廊內(nèi)，如圖9-24（a）所所示。特點(diǎn)：渠道道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工工方便，管渠集中中緊湊，但管廊中中管件較多，通行行和檢修不太方便便。（2）沖洗水和清清水渠布置于管廊廊中，進(jìn)水和排水水渠布置于濾池另另一側(cè)，如圖9-24（b）所示示。特點(diǎn)：可節(jié)省省金屬管件及閥門(mén)門(mén)，管廊內(nèi)管件簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，施工和檢修修方便。但造價(jià)稍稍高。（3）進(jìn)水、沖洗洗水及清水管均采采用金屬管道，排排水渠單獨(dú)設(shè)置，，如圖9-24（（c）所示，特點(diǎn)點(diǎn)：通常用于小型型水廠或?yàn)V池單行行布置。（4）對(duì)于較大濾濾池，為節(jié)約閥門(mén)門(mén)，可以將進(jìn)水和和排水閥門(mén)分別用用進(jìn)水虹吸和排水水虹吸代替，沖洗洗水管和清水管仍仍用閥門(mén)，如圖9-24（d）所所示。特點(diǎn)：虹吸吸管通水或斷水以以真空系統(tǒng)控制。。快濾池管渠流速可可根據(jù)表9-10確定。表9-10管管渠流速名稱流速（m/s）名稱流速（m/s）進(jìn)水管（渠）0.8~1.2清水管(渠)2.0~2.5清水管(渠)1.0~1.5排水管(渠)1.0~1.56．設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)項(xiàng)（1）濾池清水管管應(yīng)設(shè)短管或留有有堵板,管徑一般般采用75~200mm，以便濾濾池翻修后排放初初濾水。（2）濾池底部宜宜設(shè)有排空管，其其入口處設(shè)柵罩，，池底坡度約為0.005，坡向向排空管。（3）配水系統(tǒng)干干管末端一般裝有有排有排氣管。（4）每個(gè)濾池宜宜設(shè)置水頭損失計(jì)計(jì)及取樣管。（5）各種密封渠渠道上應(yīng)設(shè)有人孔孔，以便檢修。（6）濾池池壁與與砂層接觸處抹面面應(yīng)拉毛，以免過(guò)過(guò)濾時(shí)水流在該處處形成“短路”而而影響水質(zhì)。9.6無(wú)閥濾池池9.6.1重重力式無(wú)閥濾池的的構(gòu)造重力式無(wú)閥濾池的的結(jié)構(gòu)如圖