在水源的給水凈化工程中，濾池是不可缺少的最重要的處理構(gòu)筑物。由于快濾池的濾速是慢濾池的幾十倍到幾百倍，在解決了清洗濾池的反沖洗技術(shù)后，快濾池目前已取代了慢濾池。
我國設(shè)計規(guī)范有關(guān)濾料部分，單層濾料過濾只規(guī)定了石英砂，粒徑范圍為0.5～1.2mm、層厚0.7m。
V型濾池中通常石英砂粒徑范圍為0.9～1.35mm，也可擴至0.7～2.0mm、層厚在0.95～1.50m間。
目前濾池設(shè)計也有濾料粒度加大、濾層加厚的趨勢，日處理水量50萬3，采用無煙煤濾料，有效粒徑為1.10mm、均勻系數(shù)1.35、層厚1.5m。
采用無煙煤濾料建成的水廠，有效粒徑達1.5mm，均勻系數(shù)為1.5、層厚1.8m。采用石英砂濾料，有效粒徑為1.7mm、均勻系數(shù)達1.5、層厚1.8m。
濾料粒度的變化對濾池的過濾性能有何影響？過濾是水中懸浮物被截留的過程，被截留的懸浮物充塞于濾料間的空隙。濾層孔隙尺度以及孔隙率的大小，在同種濾料、相同反沖洗條件下，隨濾料粒度的加大而增大。即濾料粒度越粗，可容納懸浮物的空間越大。其表現(xiàn)為過濾能力增強，納污能力增加，截污量增大。同時，濾層孔隙越大，水中懸浮物越能被更深地輸送至下一層濾層，在有足夠保護厚度的條件下，懸浮物可以更多地被截留，使中下層濾層更好地發(fā)揮截留作用，濾池截污量增加。
下表是無煙煤濾料不同粒徑過濾能力比較的試驗數(shù)據(jù)。
無煙煤濾料粒度對過濾性能的分析與研
有效粒徑 |
濾速 |
進水濁度 |
出水濁度 |
截留濁度 |
周期產(chǎn)水量 |
過濾能力指數(shù) |
比值 |
1.10 |
10 |
0.63 |
0.17 |
0.46 |
460 |
211 |
1∶1.15 |
1.33 |
10 |
0.63 |
0.19 |
0.44 |
550 |
242 |
|
1.10 |
10 |
10.20 |
0.21 |
9.99 |
220 |
2197 |
1∶1.26 |
1.48 |
10 |
10.20 |
0.25 |
9.95 |
280 |
2786 |
表中“過濾能力指數(shù)”為：過濾進出水濁度差即截留濁度與周期產(chǎn)水量的乘積（實為截污能力）。
隨著無煙煤濾料粒徑的加大，雖然能更多地發(fā)揮下層濾料的截留作用，但同時也對穿透深度帶來影響，即在其它條件等同時，粒徑越粗穿透深度也越大。由此引發(fā)出兩個問題。其一，相同厚度的濾層，在一定范圍內(nèi)，濾料粒徑越粗，由于穿透深度越大，出水濁度將不如粒徑較細的濾料。
前述濾料粒徑越粗濾層截污能力越強、過濾周期產(chǎn)水量越大的觀點應(yīng)是建立在滿足一定出水水質(zhì)（濁度）要求的前提之上的。如果一味地用出水水質(zhì)做比較，在其它條件相同的情況下，粒徑細的濾料出水濁度總要比粒徑粗的濾料出水濁度低。這一點在實際工程中頗為重要，即為達到預(yù)期的水質(zhì)要求，應(yīng)盡量選用合宜的粗粒徑濾料。濾料所具有的對懸浮物的截留能力來自濾料所提供的表面積，而快濾池的過濾能力來自濾料顆粒表面的吸附作用，這是快濾池與慢濾池過濾機理最根本的不同之處。在過濾過程中無煙煤濾料所提供的顆粒表面積越大，對水中懸浮物的附著力越強。
從技術(shù)角度講，L／d值越大越好。而綜合經(jīng)濟因素，工程中應(yīng)以最小L／d值滿足提供最低量值的濾料表面積達到預(yù)期的過濾出水水質(zhì)要求。在實踐中，選用優(yōu)良的顆粒級配與合宜的濾層厚度正是保證過濾效果的關(guān)鍵。因此，L／d受到濾池設(shè)計人員的日益重視。但是如前所述，快濾池的過濾能力從理論上講是由濾料顆粒表面的吸附作用決定的，而吸附作用的大小取決于濾料顆粒的表面積。
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