均粒石英砂濾料過濾研究

    均粒石英砂濾料濾池, 在深度方向的過濾起始孔隙率。是相同的,一般為0.45~0.51。這較普通砂濾料孔隙率(0.43)大。因此,在過濾的一定時間內(nèi),整個濾層水的流態(tài)是相同的,水中雜質(zhì)受濾料的吸附力也是相同的。雜質(zhì)在過濾中,不斷被截留,且去除率應是相同的。因此均粒石英砂濾料能較好地克服表面堵塞,允許絮體進入濾層,而逐漸被截留,從而使水達到凈化。但在濾層上部濾料截留雜質(zhì)的機率大于下部濾料,所以截留的雜質(zhì)總是上部多,下部較少。
下面從均粒石英砂濾料過濾的各分層濁度剩余率、截污量變化、水力梯度等方面來進行分析。
1.各層濁度剩余率和截泥量
　　各層沖洗前與沖洗后的含泥量,其差值為各層在過濾周期中的截泥量。可以說明以下幾點:
(1)1號和4號濾池截泥主要在上部30~40cm的濾床中,其截泥量占整個濾床的50一60%。
(2)濾床中、下層也在充分發(fā)揮作用,說明均粒石英砂濾料過濾很好地克服了表面堵塞,整個濾床都在發(fā)揮作用,從而提高了過濾效率。
(3)1號濾池單位濾床深度的截泥量變化率小于4號濾池。這主要是由于l號濾池濾料粒徑粗、孔隙大, 致使雜質(zhì)顆粒能更多地進入濾層。
均粒石英砂濾料反沖洗方式
　　從反沖洗效果上看, 采用氣、水反沖洗較好。但對于粒徑較小的均粒石英砂濾池也可以采用水反沖洗。這里主要討論均粒石英砂濾料的氣、水反沖洗。
氣、水反沖洗的效果
　　國外氣、水反沖洗的使用方式很多, 有氣、水同時反沖洗和先氣后水反沖洗等,在不同粒徑,不同濾床深度的單一濾料濾池上都有應用。
　　但其共同的目的是,利用空氣與濾粒間的摩擦作用來增加反沖洗效果, 更好地改善濾池的過濾性能。氣、水反沖洗時,作用濾料上的作用力,主要是空氣泡與濾料間的摩擦力、顆粒間碰撞力以及水的剪切力等。
　　單獨先用空氣擦洗時,濾層并不膨脹,濾料上吸附的雜質(zhì), 主要靠氣泡上升時濾料的摩擦力和氣泡通過濾料后的空缺由周圍濾料擁擠填充而產(chǎn)生的相互碰撞力的作用,使其從濾料表面脫落下來而被去除。氣泡在濾料下層對濾料的擾動較小; 到達上層時,氣泡體積增大,擾動作用也增大,從而截污較多的上層產(chǎn)生較強烈的運動,成為一種攪拌作用。此時,濾料相互碰撞增強,有效地沖掉濾料表面雜質(zhì)。
　　對于氣、水同時反沖洗,由于濾層稍有膨脹,使氣泡容易通過濾層,且上升速度加快,擾動作用明顯大于單獨氣反沖洗。同時,水的反沖洗,對濾料又增加了一個剪切力。
　　可見氣、水同時反沖洗比先氣后水反沖洗更為有效。但氣水同時反沖洗,比較容易使砂濾料流失。
結(jié)論
1、均粒石英砂濾料過濾有過濾周期長、濾后水質(zhì)好、過濾水頭損失增長小的優(yōu)點。
2.均粒石英砂濾料過濾能較好地克服表面堵塞,從而充分提高過濾效率。
3.氣水反沖洗在均粒石英砂濾料濾床上應用,反沖洗效果好。