如何提高过滤池的过滤性能？

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单层滤料存在的主要问题

滤池滤层的（de）含污能力是指（zhǐ）过滤周期结束时，整个滤层单位体积的滤料中所截留的杂质量，以 kg /m3或 g /cm3计。含污能（néng）力大，表明整个滤层所发挥的作用大，滤（lǜ）池的过滤（lǜ）效率（lǜ）高、工作周期长、产水量也大。单层滤料砂滤池的主要缺点是截留（liú）在滤层中的杂质上下极不均匀，表层（上（shàng）层）最（zuì）多，越向（xiàng）下越（yuè）少，在30cm以下已（yǐ）基本无杂质被截留，因此（cǐ）在过滤过程中，表层水头损失（shī）增加很快，可以说水头损失主要（yào）集中在表层，故过滤周期明显缩短（duǎn）。其主要原因是滤层的滤料粒径（jìng）上细（xì）下大（dà），即（jí）循水流方向逐渐增（zēng）大所造成。如果反（fǎn）过（guò）来滤料粒径循水流方向逐渐减小（xiǎo）（由大到小），进行（háng）所谓的"反（fǎn）粒度"过滤，即过滤时（shí）的（de）水流先经过粗粒径滤料，再依次（cì）流过小粒径滤料，即滤料粒径循水流方向逐渐减小（xiǎo）。"反粒度"过滤（lǜ）的优点为：滤层中杂质分布均匀：滤层含污（纳污）能力提高：滤层中水头损失逐渐减缓；过滤周期较大幅度增长。

基于"反粒度"过滤的概念，在实践中（zhōng）便出现了向上流过滤、双向流过滤、双层滤料过滤和多层滤料过滤等。在实践中，除单（dān）层（céng）石英砂过滤之外，应用较（jiào）多的是无烟煤与石英砂双层滤（lǜ）料过滤。一般滤池的滤料粒径按上细下粗排列（liè），过滤从上进水，下部出水。现滤（lǜ）层的滤料粒径排列不变，进、出水方（fāng）向相反，即改为下（xià）部进水。上部出水，就构成了"反粒度"过滤方式。这（zhè）种"反粒度"过滤要控制好滤速，因当滤速（sù）较高（gāo）时，滤层会膨胀，特别要防止上层细砂流失，并影响出水水质，故表层应（yīng）设置格网或格栅。此过滤方式虽然具有反粒度过（guò）滤的优点，但（dàn）缺点是：冲洗时滤层膨胀受到格网的限制，增加冲洗困（kùn）难；冲洗水流与过滤水流方向一致，影响冲洗效（xiào）果；冲洗时（shí）大（dà）量污泥要通过整（zhěng）个滤层才能排出，往往会（huì）使（shǐ）污泥排除（chú）不干净。这些（xiē）缺点较难克服，因（yīn）此上向流过滤在实践中很少采（cǎi）用。上向流过滤因设置格网，冲洗时滤层膨胀度受到影（yǐng）响（xiǎng），造成冲洗和（hé）排泥不彻底。为克（kè）服这些缺点和不（bú）足，出（chū）现了双（shuāng）向流（liú）过（guò）滤，即水流从滤池底部和顶部分别进入，而由（yóu）滤池中间（jiān）出水，上（shàng）部滤层是采用普通（tōng）滤池的向下流方式；下部滤层是采用反粒度过滤方式。上（shàng）部滤层可防止（zhǐ）下部滤层在向上流过滤过程中的滤层膨胀。此种过滤方式的效果虽然较好，但滤池构造复杂，操作麻烦，故在实践中也很少采用。

采用双层或多层滤（lǜ）料过滤，是目前国内（nèi）外普遍关心和重视的过滤技术。滤池的构造、水流的流向、反（fǎn）冲洗及过滤方式等（děng），与普通单层滤料（liào）滤池基本相同，仅滤层的滤料组成进行了改变（biàn）。双层滤料的滤层组成为（wéi）：上层采用相对密度小，粒径大的轻（qīng）质滤料；下层采用（yòng）相对（duì）密度大，粒径小的重质（zhì）滤料（liào）。由于两种滤（lǜ）料相对密度（dù）小存在差异，在一（yī）定的反冲洗强度下，冲洗后轻质滤料仍在上层，而重质滤料仍（réng）在下层，构成双层滤料滤池。虽然每层滤料仍由上而下递增，但上层平均（jun1）粒（lì）径大于下层平均粒径。目（mù）前普遍采用的（de）是无烟（yān）煤和石英砂双层滤料滤池。单层滤料和双层滤料截污量比较实践证明（míng）：双层滤料含污能（néng）力比单层滤料（liào）约高1倍（bèi）以上，在相同滤速下，过滤周期长；在相同过滤周期下，滤（lǜ）速可以提（tí）高（gāo）。双层滤料截污（wū）曲线（xiàn）与坐标轴所包围的面积远大于（yú）单层滤料相应的面积，表明在滤层厚度相同的条件（jiàn）下，双层滤料含污能力大于单层滤料，一般在1倍以上。则如果进滤池的（de）水质相同的条件下，双层滤（lǜ）料滤池工作周期是单层滤料的（de）2倍。

多层滤料一般指3层，上层为大粒径、小相对密度的轻质滤料，如无烟煤；中层为中等粒径、中等相对密度的滤料，如（rú）石英砂；下层为小粒径、大相对密度的重质滤料，如石榴（liú）石或颗粒磁铁矿。各层滤料（liào）平均粒径由上而（ér）下递减。三层滤料不仅含污（wū）能力大，而且下层重质细滤料对保证滤后（hòu）水水质有很大作用，故滤速比双层滤料滤速还可以适当高些。当原水（shuǐ）浊度较低，而（ér）且水质较（jiào）好较稳定时，可采用原（yuán）水直接过（guò）滤达到一次净化目的。直接过滤一般应用反粒度过滤方式，否则滤池很（hěn）快被堵塞（sāi）。当前，双层及多层滤料用于直（zhí）接过滤较多（duō）。为（wéi）保证滤后水（shuǐ）水质符（fú）合生活（huó）饮用水水质标准，在原水进入滤池前也可以投加高分子助凝剂，如聚丙烯酰胺或活化硅酸等。原水直接过滤（lǜ）省去了沉淀或澄清工艺，处理工（gōng）艺简单化（huà），节省了投资。采用双层滤料多层滤料直接过滤，与普通双层滤料或多层滤料滤池相同。但滤（lǜ）层组成及厚度应按原水水（shuǐ）质合理选定，滤速应低，一（yī）般在5m/h 左右。

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