單層石英砂濾料層過(guò)濾截留雜質(zhì)的規(guī)律
公司名稱(chēng)：鞏義市大千凈化材料有限公司 作者：Admin 發(fā)布時(shí)間：2021/10/14 19:58:17
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以單層石英砂濾料為例，來(lái)分析濾料層內(nèi)所截留的雜質(zhì)的分布規(guī)律。
1、截留過(guò)程
水中顆粒被粘附在濾料表面的同時(shí)，還存在著由于水流對(duì)顆粒的剪切作用而使顆粒從濾料表面上脫落的趨勢(shì)。粘附力和水流剪力的大小，決定了顆粒粘附和脫落的程度。
當(dāng)粘附力＞水流剪力時(shí)，粘附占優(yōu)勢(shì)；?粘附力＜水流剪力時(shí)，脫落占優(yōu)勢(shì)。
（1）過(guò)濾初期
過(guò)濾初期濾料層孔隙率大，孔隙流速小，水流剪力小，則粘附占優(yōu)勢(shì)。
（2）過(guò)濾繼續(xù)
隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，濾料層中截留雜質(zhì)逐漸增多，濾料層的孔隙變得越來(lái)越小，孔隙流速越來(lái)越大，水流剪力逐漸增大，則脫落逐漸占優(yōu)勢(shì)。于是，脫落下來(lái)的雜質(zhì)逐漸向下層推移，使下層濾料的截留作用漸次得到發(fā)揮。
2、雜質(zhì)分布規(guī)律
濾料經(jīng)過(guò)反沖洗后因?yàn)V料膨脹而分層，濾料顆粒上細(xì)下粗，造成水力分級(jí)。在過(guò)濾過(guò)程中，上層截留的雜質(zhì)最多，表層水頭損失約占整個(gè)濾料層水頭損失的50％～60％。
由于濾料表層孔隙尺寸最小，而表層截污量最大，所以過(guò)濾一段時(shí)間后，表層孔隙被堵塞，甚至形成泥膜，使過(guò)濾阻力劇增，或者泥膜破裂，使水質(zhì)惡化，從而必須停止過(guò)濾。此時(shí)，下層濾料截留雜質(zhì)較少，未充分發(fā)揮濾料的截污作用。這就是單層石英砂濾料截留雜質(zhì)分布規(guī)律中存在的缺陷。
改善措施
針對(duì)單層石英砂濾料截留雜質(zhì)分布嚴(yán)重的不均勻，使下層濾料未充分發(fā)揮作用的現(xiàn)象，可采取以下措施，來(lái)提高濾層含污能力。
穿透深度：指濾池的某一深度處，在過(guò)濾結(jié)束后，該處的出水濁度為3度，則這個(gè)深度稱(chēng)為穿透深度。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使濾料層的厚度大于穿透深度。
濾層含污能力：指一個(gè)過(guò)濾周期內(nèi)，整個(gè)濾料層上單位體積濾料中所截留的雜質(zhì)量。
（1）反粒度過(guò)濾
反粒度過(guò)濾指過(guò)濾時(shí)，濾料層中濾料粒徑順?biāo)鞣较蛴纱笞冃?，以提高濾層含污能力的過(guò)濾方式。
反粒度過(guò)濾方式有以下幾種：
①上向流過(guò)濾：雜質(zhì)分布較均勻，可提高濾層含污能力，延長(zhǎng)過(guò)濾周期，但沖洗不干凈。
②雙向流過(guò)濾：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很少采用。
③雙層濾料濾池：濾料為無(wú)煙煤和石英砂。
④三層濾料濾池：濾料為無(wú)煙煤、石英砂和磁鐵礦。
（2）均質(zhì)濾料
均質(zhì)濾料濾池沿深度方向不會(huì)出現(xiàn)水力分級(jí)，濾料組成和平均粒徑沿深度方向基本均勻一致。保證濾料均勻的必要條件是反沖洗時(shí)濾料不膨脹，一般采用氣水反沖洗。
（3）纖維球?yàn)V料
采用纖維球?yàn)V料時(shí)，對(duì)于下層的濾料由于受水壓力而收縮，使粒徑變小，形成天然反粒度過(guò)濾。一般濾速v＝30～50m/h，常用于工業(yè)水處理。
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