1、l 變孔隙濾池簡介Ø 變孔隙濾池計算校核:本工程設置3座變孔隙濾池,每座濾池額定處理力量Q=250m3/h,最大處理力量Qmax可達433m3/h。變孔隙濾池過濾區間尺寸為5.5m×3.75m，具體計算校核如下：1）濾速校核過濾面積為：A=5.5×3.75=20.625m2則額定濾速為：V=Q/A=250/20.625=12.12m/h；最大濾速為：Vmax=Qmax/A=433/20.625=21m/h；經復核，濾速范圍在12.1221之間，滿足設計要求。2）反洗水泵選型校核變孔隙重力式砂濾池的水反沖洗強度為15.8L/ s.m2Q水=15.8×20.

2、625×3.6=1173.15m3/h；為簡化系統、節省投資，濾池反洗水泵接受免基礎固定型的自控自吸泵，依據廠家樣本資料，反洗水泵流量選用1220m3/h，兩臺，一用一備。3）羅茨風機選型校核變孔隙重力式砂濾池的氣反沖洗強度為52.4m3/m2.hQ氣=52.4×20.625/60=18m3/min；濾池反洗風機取風量為18.5m3/min，兩臺，一用一備。Ø 變孔隙濾池的結構與運行水的過濾對大多數水處理系統來說是一個不行缺少的組成部分，目前國內接受的通常都是均孔隙過濾系統 （相對于變孔隙而言），這種濾池的過濾介質顆粒比較均勻，懸浮雜質主要截留在濾池表面，而很難深

3、化到床層的內部。經多年的運行實踐表明，這種濾池效率高，出水水質好。下面對這種濾池的原理進行剖析，并介紹其結構特點。1、過濾原理變孔隙濾池是一種以“同向分散”理論設計的正流深床濾池，主要特點是接受了兩種粒度明顯不同的過濾介質，即粗砂（粒度為23mm）和細砂（粒度為0.51mm），粗砂與細砂的組成比為30：1。投運前用空氣攪拌加水反洗，使細砂與粗砂混合，細砂在整個床層上的分布基本上均勻，而不是象通常的濾池鄢樣主要集中在表面。這樣形成的孔隙就不是均勻孔隙而是所謂的變孔隙”，而且這些孔隙延長至整個床層的縱深區域。這就好象在過濾床層上形成了很多個微型過濾 “漏斗”，每組粗砂與粗砂之間較大的縫隙就是漏斗的

4、上端口，粗砂之間夾雜的細砂形成的縫隙較小，便形成漏斗的錐底，水中的懸浮物被這些漏斗截留。由于粗砂之間形成的孔隙占大多數，帶有雜質的水經這些孔隙的引導流向床層的縱深，于是過濾不僅僅發生在表面四周，而是在整個床層上進行。這就是所謂的變孔隙深床層砂濾池，簡稱變孔隙濾池。2、結構特點濾池主要由濾料和承托層、進氣裝置、配水裝置、進出水堰室和閥門等組成。結構圖見下圖。孔隙濾池結構示意圖2.1 承托層承托層一般自下向上裝填粒徑逐級變小的卵石，總裝填高度一般不小于400mm，常見的卵石粒徑級配分布見表1集水管設在承托層中，承托層和配水系統的設置對配水的均勻性均有較大影響。表1 承托層卵石粒徑級配分布表序號卵石

5、粒徑（mm）填裝高度140（±5%）115220（±5%）75314（±5%）7546（±5%）75526752.2 過濾床層變孔隙濾池與一般濾池相比最大的區分在于濾料。由于是深床層過濾，其過濾床層較一般濾池要厚，達1500mm，由粗砂和細砂混合組成。值得指出的是這里的粗砂和細砂是指自然海砂，而不宜接受人工裂開的石英砂。這是由于對濾料有肯定的圓度要求。自然海砂由于常年累月水的沖擊，幾何外形呈流線型，可以形成比較規章的過濾“微孔”，也有利于削減過濾阻力。人工石英砂由于其不規章性，水濾過時有較多的“紊流”現象。這對于深床層過濾時，不易保證出水水質。石英砂濾料

6、性質參數見表2。表2 石英砂濾料性質參數表項目參數密度（g/cm3）2.52.7含泥量1%鹽酸可溶率3.5%裂開率與磨損率之和2%含硅物質（以SiO2計）85%灼燒減量0.7%密度小于2g/cm3的輕物質0.2%2.3 配水、配氣裝置濾池墊層的底部，是由很多橫向支管組成的集成系統，支管朝下開有很多小孔，清水由這些支管手機經排水母管流出。這個集水系統同時也用作濾池反洗時的配水系統。為保證配水的均勻性，支管間距一般150mm，配水孔間距一般100mm，支管布置的數量及管上的開孔數量，需進行嚴格的設計核算，依據設計及工程閱歷，一般開孔面積占過濾面積的0.58%左右。支管的安裝須保證水平，以確保配水的

7、均勻性。承托層的上面支承著反洗配氣系統，配氣系統也是由很多橫向支管組成，上面裝有大量的水帽，在整個池體平面上呈均勻分布。每個配氣水帽的下面都必需裝有節墊流圈，否則將造成配氣不勻。支管和水帽的安裝必需保證水平，安裝后在填裝濾料前要進行曝氣試驗，以確保曝氣的均勻性，同時為了保證曝氣的均勻性，一般選用小型水帽，水帽的布置數量約60只/m2，水帽孔隙寬度0.5mm，縫隙面積約100mm2/只，水帽的材質多選用ABS，也可選用不銹鋼材質。變孔隙濾池反洗時先經過大流量水沖洗，接著進行氣水聯合洗。大流量沖洗時，不同級配的濾料會被水力部分篩分，所以氣水聯合洗，既有擦洗濾料以剝落粘附在上面的懸浮物的作用，又有使

8、粗細濾料重新混合均勻的作用。為避開擾動承托層，濾池布氣管布置在承托層之上。注：本工程濾池的布氣和集水管道接受使用壽命更長的不銹鋼T型繞絲管。2.4 進出水堰室每臺變孔隙濾池的一端設置有進出水堰室，過濾進水與反洗排水均通過堰室，設置堰室的目的是均勻安排水量，同時某濾池反洗時，進水堰室的設置有效緩沖了運行濾池的濾速變化。反洗排水堰室的設置使反洗水耗低于設置排水槽的濾池形式。2.5 濾池的閥門每臺濾池設置電動閥門5只，分別為進水門、反洗排水門、反洗進水門（調整型）、反洗進氣門、過濾出水門（調整型）。為保障濾池恒壓過濾，過濾出水門接受自動調整閥，隨著過濾時間的增長，濾層阻力變大，該閥門漸漸加大開啟度，

9、保持濾層上的運行水位穩定。同時，反洗進水門接受自動調整閥，為實現大、小流量的反洗。3 濾池的安裝和運行3.1 安裝配水、配氣裝置安裝結束后，裝填承托層。填放卵石時必需避開卵石和管道直接碰撞，以免把管道砸傷、砸裂，卵石填放的高度不能超過氣管的高度。承托層裝填完畢，應進水進行布氣試驗，以檢驗布氣均勻性。濾料裝填時，先裝填主濾料，并進行充分反沖洗，記錄主濾料濾層高度。然后裝填幫助濾料。通過氣水聯合沖洗的方式使兩種濾料混合均勻，停止沖洗后，濾層高度和主濾料高度相同，證明幫助濾料已經均勻填入主濾料中。3.2 運行變孔隙濾池為恒水位（恒壓）過濾，濾池出水調整閥門與濾池液位進行連鎖以保證恒水位。每臺濾池運行至設定周期或濾池水位達到預先設定的反洗水位時，自動進行反洗操作，以防止濾池內雜質停留時間過長而發生濾層板結現象。反洗程序如下：（1）排水：關閉濾池進水門，開濾池出水門，等液位下降到設定值時，關濾池出水門。（2）大流量反洗：啟動反洗水泵，開啟反洗排水門、反洗進水門，反洗母管調整門到大流量，反洗25分鐘。反洗強度為15.8L/m2.s。（3）氣水合洗：調整反洗母管調整門到小流量，開反洗進氣門，啟動反洗風機，反洗約2分鐘。氣水合洗時空氣反洗強度52.4m3/m2.h，水反洗強度12 L/m2.s。（4）小流量反洗：停風機，關反洗進氣門，小流量反洗25分鐘。反洗強度為12L/m