滤料与承托层

第3节滤料与承托层

一、滤料

1．种类

石英砂、无烟煤、大理石、石榴石、白云石

聚苯乙烯发泡塑料

纤维球滤料

2．粒状滤料的粒径与级配

粒径：假想球面直径

级配曲线：各种粒径的颗粒所占重量比例的累积曲线。

有效粒径和不均匀系数

d10和d80：分别通过滤料重量10％和80％的筛孔孔径

不均匀系数K80＝d80/d10

d10反映了产生水头损失的主要部分。

K80愈大，颗粒愈不均匀，孔隙率下降，含污能力降低，反冲洗强度不好确定。

最大与最小粒径：dmax, dmin

工程上为方便，一般dmin d10, dmax d80

我国规范中，采用dmax, dmin, K80来控制滤料粒径分布。

滤料筛选方法

可以按要求设计d10和d80

3．滤料层规格

材质、粒径和厚度

粒径：小，比表面积大，有利于矾花的吸附但易堵塞

厚度：矾花穿透深度＋保护厚度

穿透深度与粒径、滤速及水的混凝效果有关

（大）（大）（高）（差）

类别滤料组成滤速(m/h)强制滤速

(m/h)粒径(mm)不均匀系数

K80

厚度(mm)

单层石英砂滤料dmax ＝

dmin＝

<7008-1010-14

双层滤料无烟煤

dmax＝

dmin＝

石英砂

dmax＝

dmin＝<

<

300-400

400

10-1414-18

三层滤料无烟煤

dmax＝

dmin＝

石英砂

dmax＝

dmin＝

重质矿石

dmax＝

dmin＝<1.7

<1.5

<

450

230

70

18-2020-25

二、承托层

作用：阻挡滤料进入配水系统

均匀配水（反冲洗时）

主要配合大阻力配水系统而使用。

第4节配水系统与反冲洗

一、配水系统的不均匀性

配水系统的目的：均匀分布反冲洗水

均匀收集过滤水

配水不均匀会造成：1）部分区域水量小，冲洗不净

2）部分区域水量大，冲动垫层

配水不均匀原因：

a点的冲洗水头Hx：

Hx＝S1a(q a a)2+S2(aq a)2 +S3(aq a)2 + S4(aq a)2＋流速水头 S1：配水系统的阻力系数

S2：孔眼出水的阻力系数

S3：承托层的阻力系数

S4：滤料层的阻力系数

q：冲洗强度 (L/(s m2))

同样对于b点而言

Hx＝S1b(bq b)2+S2(bq b)2 +S3(bq b)2 + S4(bq b)2＋流速水头

q 最小/q 最大达到均匀

两种途径：1）增大孔眼出水水力阻抗 2）降低配水系统水力阻抗

二、配水系统类型 1．大阻力配水系统

使孔眼的水力阻力远远大于其它部分的水力阻力――增加孔眼流速（5－6m/s ）

配水孔眼面积为滤池面积的1/500 开孔比小＝－%

特点：工作可靠、采用最广、冲洗干净

但冲洗水头要求高，需冲洗水箱或水泵 一般为穿孔管大阻力配水系统。

2．小阻力配水系统

减少配水系统阻抗S1增大配水空间配水系统流速降低使孔眼处的压力接近相应降低S2，增加开孔比。

特点：配水系统结构简单，冲洗水头小（2m 左右） 适应于面积小的滤池，其均匀性取决于开孔比

钢筋混凝土穿孔板：

板上铺设一层或两层尼龙网。

造价低，孔口不易堵，配水均匀性好，强度高，耐腐蚀 但尼龙网接缝应接好，有时可铺一层卵石。

4

3214321S S S a S S S S S q q b b

a

++++++=

穿孔滤砖：

开孔比，上层％，下层%

下层连通起配水渠的作用，上层不连通。钢筋混凝土或陶瓷制成。

由于滤砖整体性，反冲时不易上浮，所需承托层厚度不大，配水均匀性较好，但价格高。