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。在標準沖洗強度下，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的相關性。為此，應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

    根據對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，不能再繼續上升至排水槽，僅在這一區域上下翻滾，并且繼續粘結其他絮體，象滾雪球一樣逐漸長大，日積月累形成較大的泥球和泥餅。

排水槽形狀的影響

    濾池排水槽有兩個功能：分配進水和收集洗池排水。收集洗池排水時，沿水流出方向不斷有沖洗水匯入，所以，設計時采用不斷加大過水斷面辦法，排水槽設計成起端小、終端大的變截面槽。濾池沖洗時，濾料發生膨脹，即使最良好的設計和操作，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，將會發生濾料流失。此時，排水槽始端下面仍有一段為低流速區，這部分區域仍會造成污物滯留，日積月累也會造成濾池積泥。    

沖洗水強度的影響

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

解決無煙煤濾料濾池積泥的途徑

嚴格控制煤濾料的比重

    在生產中，應當提高對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，筆者認為應把排水槽變截面設計改為等截面設計，始端、終端一樣。這有兩個好處：第一、消滅了排水槽下面的低流速積泥區。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，沖洗時不發生壅水即可。    

確定合理的排水槽高程

在以往的設計中，往往對各濾料層厚度、膨脹后的高度，注意不夠。為了在較高沖洗強度下，不發生濾料流失，在濾床上表面至排水槽底，予留了較大的空間，這實際是十分有害的，會造成嚴重積泥。例如，某水廠在濾池改造時，因受各種條件限制，被迫將排水槽升高，結果造成改造后的濾池嚴重積泥。又如，某水廠原濾池是單層砂濾池，為提高產水量，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，使用數十年，很少產生積泥。

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