第六章 过滤处理..

lj
1 2
B
D
B：单个滤池宽度，m； 幻灯片 11
幻灯片 12 配水支管上孔口总面积：
孔口流速： 孔数：
FK Kf
K：开孔率，0.2%~0.25%；
vK
qg FK
NK
4 FK
d
2 K
dK：孔直径，一般取 9~12mm； 幻灯片 13
每根支管上的孔数：
支管上孔口一般布置成两排，与垂线呈 45 度夹角向下交错排列。 孔口中心距： 孔口平均水头损失：
6.管廊门及通道应允许最大配件通过，并考虑检修方便； 幻灯片 25 7.滤池池壁与砂层接触处抹面应拉毛，避免短流； 8.滤池数目较少，且直径小于 30mm 的阀门，可采用手动阀，但反冲洗阀一般采用电动、液 动或气动； 幻灯片 26 6.2 虹吸滤池
虹吸滤池采用了进水虹吸管和排水虹吸管而不需要使用大型阀门及相应的启闭控制设 备，进水管和排水虹吸管均安装在滤池中，布置紧凑，避免建造占地面积较大的管廊；利用 滤池本身的滤后水和水头进行反冲洗，不需要专门的冲洗水箱或水泵；率出水水位永远高于 滤层，可保持正水头过滤，不至于发生负水头现象；易于实现自动化操作；
Qi
Q N 1
幻灯片 36 校核最不利工作状况强制滤速，最不利情况为一格检修，一格反冲洗时虹吸管内流速。
正常过滤时进水虹吸管的水头损失 局部水头损失：
沿程水头损失： 以上数据必须用强制反冲洗滤速校核。
h
1.2i
e
o
v2 2g
hl
v2 C2R
L
C：谢才系数；
C
1
1
R6
n
幻灯片 37
2/3
H 12
2.池型一般为矩形； 3.真空系统：一般可利用滤池内部的水位差通过辅助虹吸管形成真空，代替真空泵抽除进、 排水虹吸管内空气形成虹吸，形成时间控制在 1~3min。 4.虹吸滤池一般采用小阻力配水系统，水头损失一般控制在 0.2~0.4m； 5.虹吸管通过流量确定断面，一般多采用矩形断面，也可采用圆形断面。流量小时可用铸铁 管，流量大时采用钢板焊制。虹吸管的进、出水口应采用水封，并有足够的淹没深度，以保 证正常工作。 幻灯片 28 6.进水渠两端应适当加高，以保证进水渠能向池内溢流；格间隔墙应较池外壁适当降低， 以便于向邻格溢流；
N 3.6q v
分格数：
单格面积:
平面尺寸：
尺寸一般要取整，然后计算实际过滤面积和实际滤速
N：6 格以上； q：反冲洗强度，一般采用 10~15L/s.m2；
f F N
f BL
v Q Nf
幻灯片 34
v
N
Q
1
f
校核强制滤速：
强制滤速一般采用 10~14m/h； 滤池反冲洗时最大冲洗强度：
幻灯片 1 第六章 过滤处理 幻灯片 2
过滤处理单元构筑物的分类
按过滤的滤速可分为快滤池和慢滤池；
按反冲洗配水系统的阻力大小可分为大阻力配水系统和小阻力配水系统；
按反冲洗的介质可分为水反冲洗和气水联合反冲洗（V 滤池）
根据滤料的分层可分为单层滤料和多层滤料；
根据水的流向可分为上向流、下向流和双向流； 幻灯片 3 6.1 普通快滤池
幻灯片 24
其他设计要点：
1.清水管应设置短管或堵板，管径一般采用 75~200mm，以便排除初期滤水； 2.滤池底部设排空管，其入口出设罩栅，池底坡度 0.005，坡向排空管； 3.配水系统干管末端一般装排气管，当滤池面积小于 25m2，管径为 40mm，面积为 20~100m2， 管径为 50mm；排气管伸出滤池顶部，加截止阀； 4.每个滤池上应装有水头损失计或水位尺及采样设备等； 5.各种密封渠道上应留 1~2 个人孔；
幻灯片 52 设计要点
1.布置： 滤池数小于 3 时，采用单排布置，反之采用双排布置； 单池内的分格一般采用双格堆成布置；
2.滤速和过滤周期： 滤速根据浊度大小，一般采用 8~14m/h；过滤周期可达 48h 甚至更长，一般国内采用
24~48h； 滤层水头损失，在冲洗前一般采用 1.5~2.5m. 单池过滤面积可达 210m2；滤池个数选择应作经济技术比较，无资料时，可参考规范选
其不足之处是土建结构较复杂，池深较大；大院过滤面积不宜过大；冲洗强度随滤池出 水量的降低而降低，反冲洗会浪费一部分水量；边水头等速过滤，出水水质不如降速过滤。 幻灯片 27
虹吸滤池设计要点：
1.虹吸滤池适用的水量范围为 15000~50000m3/d。单格面积过小，施工困难，且不经济；
单格面积过大，小阻力配水系统冲洗不宜均匀；
e：膨胀率；一般取 30~50% c：排水槽超高，一般取 0.1m 左右； 幻灯片 17 校核排水槽平面及，和滤池平面及之比应大于 25%。
中间排水渠 渠底距排水槽底部的高度：
Hc 1.733
qg g b2
幻灯片 18 5.滤池反冲洗
W qft 1000
单池反冲洗水量：
对于高位水箱冲洗： 水箱容积： 承托层水头损失：
q Q 3.6 f
幻灯片 35 2.进水系统
进水渠道内流速按扣除进水虹吸管所占过水断面计算，一般为 0.8~1.2m/s，为方便施 工，渠道宽度不小于 0.7m。 进水虹吸管
然后根据虹吸管形状（矩形或圆形）设计虹吸管截面尺寸。计算取整后反算虹吸管内流速。
Sn
Qi 3600 vi
Qi：每格虹吸管进水量； vi：虹吸管内流速，0.4~0.6m/s；
Qi 1.84la
堰上水头：
堰上水头也许按强制过滤滤速计算；
强制冲洗时总水位壅高： 强制冲洗时水位壅高等于强制冲洗时水位壅高与强制冲洗时堰上水头增加值。
la：堰板长度，尽量采用较大的堰板长度； 幻灯片 38 虹吸管安装高度：
虹吸管水封高度：
H19 H16 H17
H14
H19 Ss Si
Ss：虹吸管截面积； Si：进水斗截面积； 幻灯片 39 进水渠道水头损失 过水断面面积：
a0
L n1
1.排水槽中心距：
2.每条排水槽长度（不大于 6m）： n1：每侧排水槽条数；
l0
Bb 2
b：中间排水渠宽度； 幻灯片 16
每条排水槽的排水量：
排水槽断面模数： 排水槽顶距离砂面高度：
n2：单个滤池排水槽总数；
q0
qg n2
v0：槽中流速；一般采用 0.6m
x 1
q0
2 1000v0
H2 eH2 2.5x c
v Nv N 1
H H1 H2 H3 H4
H1：承托层高度；0.4m H2：滤料层高度，m，按表取定，不小于 0.7m； H3：滤层上水深，1.5~2m； H4：超高； 幻灯片 7 承托层高度：
幻灯片 8 3.配水系统：
反冲洗水量：
干管直径：
配水管根数：
qg f • q
q：反冲洗强度，一般取 12~15L/s.m2；
t：反冲洗时间，s；
W1 1.5W
hw3 0.022 H1q
幻灯片 19 反冲洗强度和冲洗时间 幻灯片 20
hw4
砂 水
-11- m0 H2
冲洗滤层水头损失：
冲洗水箱高度： m0：滤床未膨胀前孔隙率；
Ht hw1 hw2 hw3 hw4 hw5
hw1：管道水头损失； hw2：配水系统水头损失 hw5：备用水头，一般采用 1.5~2m 幻灯片 21
hg
200H3
u1 m2
g 2D2m3
hg 0.022H1q
hf
砂 水
-11- m0 H8
幻灯片 46 5.排水系统 排水槽排水渠设计略；
幻灯片 47 排水虹吸管水头损失：
排水流速按反冲洗排水量和虹吸管管径计算；一般 1.4~1.6m/s； 排水虹吸管直径：
h
i
2e
o
v排2 2g
排
qf 1000v排
vg
4qg 10 3
D 2
vg：干管始端流速，一般取 1~1.5m/s；
nj
2
L a
L：滤池长度，m； a：支管中心间距，一般采用 0.25~0.3m； 幻灯片 9
幻灯片 10
qj
Βιβλιοθήκη Baidu
qg nj
单根支管入口流量：
支管管径：
单根支管长度：
vj
q j 10 3
4
Dj2
vj：支管始端流速，一般取 1.5~2.0m/s；
幻灯片 22 对水泵方冲洗： 水泵流量：
水泵扬程：
根据水泵的流量和扬程选择合适的型号，一般 3 台以下，至少一台备用，4 台以上需两台备 用。
Q f q
Ht hw1 hw2 hw3 hw4 hw5
hw1：管道水头损失； hw2：配水系统水头损失 hw5：安全水头，一般采用 1~2m 幻灯片 23 其余进出水管按流速计算管径
T0：滤池每日工作时间；h t0：每次冲洗后停用和初滤时间，0.5~0.67h； t1：每次反冲洗时间，h； n：每日冲洗次数 幻灯片 5 2.单池面积：
滤池长宽比：按表取：
f F N
N：滤池个数，不小于 2 座，按下表取。 幻灯片 6 校核一池检修时，其余滤池的强制滤速： 强制滤速应为 10~14m/h； 滤池布置，采用 5 个一下时用单列，反之用双列。 2.滤池高度：
进水渠道末端水深：
进水渠道宽度： 进水渠实际宽度还应加上虹吸管所占宽度。
Q
vw
H end H15 H14 H13 H12 H16
H15：虹吸进水管管底距离进水斗的高度； H13：活动堰板高；
WW H end
幻灯片 40 进水渠道水头损失：
进水渠道总高：
hlc
vW 2 C 2 Rc
Lc
H10 H end hlc H18
H18：超高，0.1~0.3m 幻灯片 41 3.出水系统
出水系统结构如图：
清水室和出水堰上水头：
he
Q
2/3
1.84b
b：清水渠宽度 幻灯片 42 反冲洗系统 配水系统： 反冲洗水到滤池的水头损失： 水流过检修孔的水头损失：
hh
v0 2 2g
q. f
普通快滤池是目前水处理工程中常用的滤池形式之一，普通快滤池有浑水进水阀，清水 出水阀、反冲洗进水阀、反冲洗排水阀共四个阀门。 普通快滤池特点： 优点：运行稳妥，出水水质较好；
缺点：阀门较多，阀门容易损坏；必须有全台反冲洗设备。 幻灯片 4 1、平面尺寸计算
F Q vT
滤池总面积： F：滤池总面积； Q：设计水量；m3/d v：设计滤速，石英砂单层滤料一般采用 8~10m/h，双层滤料一般采用 10~14m/h； T：滤池每日的实际工作时间，h；
幻灯片 48 排水堰： 堰上水头：
按计算结果布置高程。 滤池高度：
hu
q f 1.84Wu
2/3
Wu：堰宽
H H0 H1 H2 H3 H4 H5
H6 H7 H8 H9 H10
幻灯片 49 高程布置
幻灯片 50 6.3 V 型滤池 V 型滤池属于均粒滤料滤池，其主要特点有： 1.恒水位等速过滤，滤层不出现负压，当一格滤池反冲洗时，待滤水继续进入该格滤池作为 表面扫洗水，使其余各格滤池进水量和滤速保持不变。 2.滤层比普通快滤池大，截污量大，滤速较高， 过滤周期长，出水水质好。 3.进水槽和排水槽沿池长方向布置，单池面积大时，有利于布水均匀，因此更适合大中型水 厂。 4.承托层较薄。 5.采用气水联合反冲洗和表面扫洗，冲洗效果好，同时节水。 6.冲洗时，滤层保持微膨胀状态，避免跑砂现象。 幻灯片 51
1.平面尺寸计算 滤池总面积：
24 Q F 23
v
v：设计滤速，8~12m/h； 幻灯片 29 幻灯片 30 幻灯片 31 幻灯片 32 三、 虹吸滤池
（一） 构造
幻灯片 33
冲洗 12
17 16
过滤
5
3
15 4
6
10 9
7 8
图 9-26 虹吸滤池的构造
1-进水槽； 2-配水槽； 3-进水虹吸管； 4-单格滤池进水槽； 5-进水堰； 6-布水管； 7-滤层； 8-配水系统； 9-集水槽； 10-出水管； 11-出水井； 12-出水堰； 13-清水管； 14-真空系统； 15-冲洗虹吸管； 16-冲洗排水管； 17-冲洗排水槽
nK
NK nj
aK
2l j nK
hK
1 2g
q
10K
2
u：流量系数，与孔壁有关；
幻灯片 14
流量系数取值
孔口直径与壁厚 1.25
1.5
2.0
3.0
之比
流量系数
0.76
0.71
0.67
0.62
配水系统校核： 1.对于大阻力配水系统，要求其支管长度 lj 与直径之比不大于 60； 2.要求配水支管上孔口总面积与所有支管横截面积的和之比小于 0.5 幻灯片 15 4.排水槽
v0 2 d 2
4
d：检修孔直径 幻灯片 43 滤池底部配水空间进口部分的局部阻力损失：
水流经过小阻力配水系统的水头损失：（按选择的配水系统结构查阅规范计算；
hx
u12 2g
H1：配水空间高度 W：滤池宽度
u1
q• f H1 •W
幻灯片 44
幻灯片 45 反冲洗水流经承托层水头损失：
也可直接用经验公式： 水流经滤料时的水头损失： 各部分水头损失之和为总水头损失；