城市水工程运行与管理 教学课件 作者 肖利萍 于洋第6章 过滤工艺的运行与管理.ppt

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1、城市水工程运行与管理电子教案第6章过滤工艺的运行与管理6.1过滤工艺概述6.2滤池工艺运行控制与管理6.3常见故障原因分析与对策6.1过滤工艺概述过滤是原水（或沉淀水）通过介质（如石英砂、无烟煤等滤料）以去除水中的悬浮杂质胶体等使水澄清的过程。滤池的形式:普通快滤池、V型滤池、无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池、压力滤池等。6.1.1常见滤池及工作过程6.1.1.1普通快滤池快滤池的工作过程包括过滤和反冲洗两个过程。组成：集水渠、洗砂排水渠、滤料层、承托层、配水系统管廊：浑水进水管、清水出水管、初滤水、冲洗来水、冲洗排水、四大阀门（至少）过滤过程：最

2、大过滤水头损失1.5－2m工作周期：过滤开始－冲洗结束＝12－24h过滤过程：混凝沉淀池（澄清池）来水→浑水进水干管→进水支管阀门→浑水渠→冲洗排水槽→滤层→承托层→配水系统收集清水→清水支管阀门→清水干管→清水池。反冲洗过程水的流向和过滤过程完全相反，水流程如下：反冲洗水干管→反冲洗支管阀门→配水系统→承托层→滤料层进入冲洗排水槽→浑水渠→反冲洗排水阀门→废水渠→回收水利用系统（或排入水厂下水道）。6.1.1.2V型滤池V型滤池是是均质滤料的滤池，自动化程度高，适用于大中型城市净水厂。V型滤池进水槽底部设一排小孔，过滤时从小孔和V槽堰顶进水，反

3、冲洗时小孔进水扫洗滤料层。V型滤池的工作过程如下：原水由进水总渠由瓣膜阀和进水方孔进入V型槽，再从槽壁上的小孔和槽顶溢流进入滤池。过滤水经过滤层后，由长柄滤头收集，流入气水室，再经孔口汇入中央配水渠，最后由水封井、出水堰、清水渠流入清水池。6.1.1.3无阀滤池无阀滤池有重力式和压力式，重力式应用较多。自动运行、操作方便结构简单、造价低30－50％小阻力配水系统，冲洗水由上部水箱供给但高度大，冲洗时进水被带走一部分有顶盖，装卸滤料不变，观察不到过滤情况。6.1.1.4虹吸滤池1．构造及工作原理最大水头损失：1.5－2.0m冲洗水头＝清水槽水位－冲

4、洗排水槽顶，1.0－1.2m2．特点利用虹吸原理进水和排走洗砂水――节省了两个阀门小阻力配水系统――不用冲洗水泵或水箱，可用滤池本身的出水冲洗变水头等速过滤――不需设置滤速调节器滤过水头高于滤层――正水头过滤易于自动化控制但池深大，冲洗效果不够理想，单池面积不宜大适用于中小水厂，造价比普快滤池低20－30％。6.1.1.5移动罩滤池反冲洗来自其它格的滤过水―――与虹吸滤池相同移动冲洗罩――与无阀滤池相同分格数不小于86.1.1.6压力滤池最大允许水头损失：5-6m6.1.2滤料与承托层6.1.2.1滤料1.滤料的选择1．种类石英砂、无烟煤、大理石

5、、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。2.滤料的粒径和级配滤料的级配是指粒径大小不同的颗粒在全部滤料中所占的比例。我国以最大粒径dmax和dmin和不均匀系数K80作为滤料的级配指标（级配参数）。(6-1)式中－指通过滤料质量80％的筛孔孔径（mm）；－指通过滤料质量10％的筛孔孔径（mm）。3.滤层材质、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表6-1滤池的滤速与滤料组成

6、类别滤料组成正常滤速/m.h-1强制滤速/m.h-1粒径/mm不均匀系数(K80)厚度/mm单层细砂滤料过滤石英砂d10＝0.55<2.07007～99～12双层滤料过滤无烟煤d10＝0.85<2.0300～4009～1212～16石英砂d10＝0.55<2.0400均匀级配粗砂滤料均匀级配粗砂滤料均匀级配粗砂滤料均匀级配粗砂滤料石英砂d10＝0.9～1.2<1.41200～15008～1010～13三层滤料过滤无烟煤d10＝0.85<1.745016～1820～24石英砂d10＝0.5<1.5250重质矿石d10＝0.25<1.7706.1.2

7、.2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。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。表6-2快滤池大阻力配水系统承托层粒径和厚度层次（由上而下）材料粒径（mm）厚度（mm）1砾石2～41002砾石4～81003砾石8～161004砾石16～32本层顶面应高出配水系统孔眼100其他的滤料根据滤料的粒径，选择与之相适应的承托层。如果采用小阻力配水系统，承托层可以不设，或者适当铺设一些粗砂或细砾石，视配水系统具体情况而定。6.1.3反冲洗恢复过滤能力1．反冲洗方式1)高速水流

8、反冲洗气、水反冲洗气冲强度：10－20L/m2s水冲强度：3－4L/m2s表面辅冲加高速水流反冲洗2．反冲洗影响因素冲洗强度：L/(sm