濾料石英砂雙層濾池積泥原因分析

濾料比重的影響

    通過對(duì)石英砂、無煙煤濾料雙層濾池流速分布的分析，造成流速差異的主要原因是濾料材質(zhì)比重，比重大的無煙煤濾料膨脹率低。砂、煤濾料比重不同，石英砂砂濾料比重約為2.6，而無無煙煤濾料的比重約為1.4，兩者相差約1.8倍。在標(biāo)準(zhǔn)沖洗強(qiáng)度下，砂濾料沖洗膨脹率25%-30%，煤濾料沖洗膨脹率45%-50%。膨脹率也相差近1.8倍，由此可見，膨脹率和比重有很強(qiáng)的相關(guān)性。為此，應(yīng)提高煤濾料比重可以降低沖洗膨脹率，提高沖洗水在煤濾層的流速，降低砂、煤濾料的流速差距，減少煤濾料中的積泥。

排水槽高程的影響

    根據(jù)對(duì)沖洗水在濾池中的速度分布做的分析，沖洗水通過砂濾層流速為0.0241m/s-0.028m/s，通過無煙煤濾料濾層流速為0.0914m/s-0.0224m/s，流速最小的區(qū)域是濾料上表面至排水槽底，流速約為0.013-0.015m/s,和煤濾料中的流速相比,降低33%。已被沖洗水帶出濾床的顆粒較小的污物，可以被沖洗水帶入排水槽排掉；而部分較大顆粒，由于沖洗水流速降低，不能再繼續(xù)上升至排水槽，僅在這一區(qū)域上下翻滾，并且繼續(xù)粘結(jié)其他絮體，象滾雪球一樣逐漸長(zhǎng)大，日積月累形成較大的泥球和泥餅。

排水槽形狀的影響

    濾池排水槽有兩個(gè)功能：分配進(jìn)水和收集洗池排水。收集洗池排水時(shí)，沿水流出方向不斷有沖洗水匯入，所以，設(shè)計(jì)時(shí)采用不斷加大過水?dāng)嗝孓k法，排水槽設(shè)計(jì)成起端小、終端大的變截面槽。濾池沖洗時(shí)，濾料發(fā)生膨脹，即使最良好的設(shè)計(jì)和操作，濾床表面也只能接近排水槽終端的下底，而不能超過，一旦超過終端下底，將會(huì)發(fā)生濾料流失。此時(shí)，排水槽始端下面仍有一段為低流速區(qū)，這部分區(qū)域仍會(huì)造成污物滯留，日積月累也會(huì)造成濾池積泥。    

沖洗水強(qiáng)度的影響

    沖洗強(qiáng)度對(duì)濾池的影響，是明顯的。一般不應(yīng)低于13升/m2秒，過低的沖洗強(qiáng)度會(huì)造成濾池積泥；過大的沖洗強(qiáng)度會(huì)造成濾料流失，并且浪費(fèi)沖洗水。在生產(chǎn)中，一座濾站由多組濾池組成，由于各個(gè)濾池所在的位置不同，沖洗水沿途水力損失不同，所以各個(gè)濾池很難做到?jīng)_洗強(qiáng)度完全相同，這就需要通過分別測(cè)定后，確定出能滿足各組濾池要求的沖洗強(qiáng)度。    

解決無煙煤濾料濾池積泥的途徑

嚴(yán)格控制煤濾料的比重

    在生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)煤濾料比重的重視程度，減少無煙煤濾料中的積泥。建議煤濾料的比重不小于1.4。如果能篩選出一種比重在1.6-2.0的新過濾材料，將是大有前途的。

選擇適宜的排水槽形狀

    通過上面的分析，筆者認(rèn)為應(yīng)把排水槽變截面設(shè)計(jì)改為等截面設(shè)計(jì)，始端、終端一樣。這有兩個(gè)好處：第一、消滅了排水槽下面的低流速積泥區(qū)。第二、等截面排水槽加工容易，減少施工難度，只要過流斷面夠，沖洗時(shí)不發(fā)生壅水即可。    

確定合理的排水槽高程

在以往的設(shè)計(jì)中，往往對(duì)各濾料層厚度、膨脹后的高度，注意不夠。為了在較高沖洗強(qiáng)度下，不發(fā)生濾料流失，在濾床上表面至排水槽底，予留了較大的空間，這實(shí)際是十分有害的，會(huì)造成嚴(yán)重積泥。例如，某水廠在濾池改造時(shí)，因受各種條件限制，被迫將排水槽升高，結(jié)果造成改造后的濾池嚴(yán)重積泥。又如，某水廠原濾池是單層砂濾池，為提高產(chǎn)水量，改造成石英砂、無煙煤濾料雙層濾料濾池，濾料總厚度的增加，縮小了濾料上表面至排水槽底的空間，使用數(shù)十年，很少產(chǎn)生積泥。

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