濾池

濾池的過濾作用機(jī)理主要包括：

（1）機(jī)械隔濾作用。濾料層由大小不同的濾料顆粒組成，濾料顆粒之間的孔隙像一面篩子，當(dāng)廢水流經(jīng)濾料層時，比孔隙大的懸浮顆粒會被截留在孔隙中，與水分離。在整個過濾過程中，濾料顆粒間的孔隙會越來越小，因此，濾料對細(xì)小的懸浮物質(zhì)也有隔濾作用。

（2）吸附、接觸凝聚作用。濾料的表面積非常大，具有較強(qiáng)的吸附能力。廢水通過濾料層的過程中要經(jīng)過彎彎曲曲的水流孔道，懸浮顆粒與濾料的接觸機(jī)會很多，在接觸時．由于相互分子間作用力的結(jié)果，易發(fā)生吸附和接觸凝聚，尤其在過濾前投加絮凝劑時，接觸凝聚作用更為突出。濾料顆粒越小，吸附和接觸凝聚的效果也越好。

（3）沉淀作用。濾層中的每個小孔隙起著一個淺層沉淀池的作用，當(dāng)廢水流過時，廢水中的部分懸浮顆粒會沉淀到濾料顆粒表面上。

過濾過程：當(dāng)廢水進(jìn)入濾料層時，較大的懸浮物顆粒被截留下來，而較微細(xì)的懸浮顆粒則通過與濾料顆?；蛞迅街膽腋☆w粒接觸，出現(xiàn)吸附和接觸凝聚而被截留下來。一些附著不牢的被截留物質(zhì)在水流作用下隨水流到下一層濾料中去；或者由于濾料顆粒表面吸附量過大，孔隙變得更小，于是水流流速增大，在水流的沖刷下，被截留物也能被帶到下一層。因此，隨著過濾時間的延長，濾層深處被截留的物質(zhì)也多起來。甚至隨水帶出濾層，使出水水質(zhì)變壞。

由于濾層經(jīng)反沖洗水水力分選后上層濾料顆粒小，接觸凝聚和吸附效率也高，加上部分機(jī)械截留作用．使得大部分懸浮物質(zhì)的截留是在濾料表面一個厚度不大的濾層內(nèi)進(jìn)行的，下層截留的懸浮物量較少，形成濾層中所截留懸浮物的不均勻分布。

濾料截留懸浮物的能力可用截污能力表示。截污能力是指每個工作周期內(nèi)，單位體積或單位質(zhì)量的濾料所截留的污染物質(zhì)的質(zhì)量，單位為kg/m³。

濾料是水處理過濾材料的總稱，主要用于生活污水、工業(yè)污水、純水、飲用水的過濾。

濾料(filtering media)主要分為兩大類，一類是用以水處理設(shè)備中的進(jìn)水過濾的粒狀材料，通常指石英砂、礫石、無煙煤、鵝卵石、錳砂、磁鐵礦濾料、果殼濾料、泡沫濾珠、瓷砂濾料、陶粒、石榴石濾料、麥飯石濾料、海綿鐵濾料、活性氧化鋁球、沸石濾料、火山巖濾料、顆?；钚蕴?、纖維球、纖維束濾料、彗星式纖維濾料等。另一類是物理分離的過濾介質(zhì)，主要包括過濾布、過濾網(wǎng)、濾芯、濾紙以及最新的膜。2100433B

廢水處理中采用濾池的目的是去除廢水中的細(xì)小懸浮物質(zhì)，特別是去除生化處理及混凝沉淀不能去除的一些細(xì)小懸浮顆粒及膠體物質(zhì)。濾池被廣泛作為三級處理手段，對二級處理出水作進(jìn)一步處理；或作為活性炭吸附、離子交換、電滲析、反滲透及膜分離等深度處理的預(yù)處理。

濾池除了對懸浮物質(zhì)有去除作用外，對濁度、COD、BOD、磷、重金屬、細(xì)菌及病毒等也都有一定的去除作用。在城市污水處理中，濾池已成為水處理回用系統(tǒng)中不可缺少的處理單元。

隨著濾出懸浮物在濾層間的堆積，濾層的水阻力逐漸增大。此時雖然水濁度不會發(fā)生大的改變，但如不及時反洗，則由于泥渣過多積聚，會造成濾料層結(jié)構(gòu)的變化；濾料見空島橫斷面和形狀的改變，濾層被壓實等。同時，由于水阻力的增大，也會使濾層發(fā)生“破裂”，造成過濾水短路，出水水質(zhì)變差。

濾池種類較多，按照濾速的大小可分為快濾池和慢濾池。實際應(yīng)用中，大部分是快濾池?？鞛V池處理能力較大，出水水質(zhì)好?？鞛V池也有很多種：按濾料層形式，可分為單層濾料濾池（包括均質(zhì)濾層、實際的分級濾層和理想濾層）、雙層濾料濾池和多層濾料濾池（見圖1）；按照進(jìn)水流動方式，可分為重力式濾池和壓力式濾池；按照控制方式，可分為普通快濾池、虹吸濾池、移動罩式濾池及無閥濾池等。

濾池快濾池

集中式給水常用的一種濾速在5～7m/h以上的凈水設(shè)備。這種濾池的砂層厚度約為60～70cm，砂的粒徑為0.45～0.75mm，不均勻系數(shù)在1.7以下?？鞛V池一般在工作1晝夜～2晝夜后砂層可堵塞，可用清水反復(fù)沖洗清砂，除去砂層中的浮游物后，仍能繼續(xù)使用?？鞛V池的優(yōu)點是面積小、濾速大，約為慢濾池濾速的50倍左右，清除水中渾濁度的效果可達(dá)80%～90%，除去細(xì)菌的效果可達(dá)80%～95%。集中式給水的水質(zhì)凈化，多用這種快濾池設(shè)備。

濾池慢濾池

集中式給水設(shè)施中的一種過濾凈化設(shè)備。其過濾速度較慢，約為0.1m/h～0.3m/h。濾池厚度為70～80cm，粒徑0.3mm～0.45mm，不均勻系數(shù)為1.75。過濾經(jīng)過1月～2月，砂濾層上的生物膜逐漸積累變厚，有礙過濾效果，便需要刮砂、洗砂，或重新鋪砂后再用。使用慢濾池凈水時，濾前不必進(jìn)行混凝沉淀處理。慢砂濾可除去水中懸浮物99%以上，除去細(xì)菌約99%，濾過效果好，但缺點是濾過速度緩慢、面積大、洗砂費(fèi)時費(fèi)力，故較少使用，多被快砂濾所代替。

濾池生物濾池

一種“粗”的生物處理裝置，有接觸濾池和灑滴濾池兩種。濾池為一不漏水的大池子。塔式生物濾池，池內(nèi)用碎巖石（6.4cm～10.2cm）、礦渣或合成塑料做填料，高度為2.7m～13.3m。借過濾物通過填料表面形成一層薄的生物濾膜來阻流和吸附泥沙、微生物及有機(jī)物質(zhì)等，并在好氣菌與空氣作用下完成好氣分解，最終達(dá)到無機(jī)化。接觸濾池是將污水導(dǎo)入濾池，與填料上面接觸。為了更好地氧化，應(yīng)間歇地濾過污水。灑滴池在污水進(jìn)入前先通過噴灑器均勻地噴撒于濾池填料上，使生物濾膜不斷地得到氧氣，可使污水加速分解達(dá)到無機(jī)化。

慢濾池水的重力過濾法中，過濾速度為0.1一0.3m/h，過濾周期可長達(dá)1--3個月的一種慢速濾池。慢濾池是利用砂層增殖的微生物浦捉水中的雜質(zhì)，依靠氧化分解作用凈化水的一種濾池，它實際上是起著生物濾池的作用。由于其凈化上要為生物凈化作用。因向?qū)τ袡C(jī)物、微生物和色度的去除起到一般快濾池不能達(dá)到的作用。慢濾池與其他水處理設(shè)施組合使用，可強(qiáng)化出水水質(zhì) 。

虹吸濾池在設(shè)計中有些問題考慮的原則與普通快濾池相同，不再重述，這里把設(shè)計中特殊的問題進(jìn)行討論。

虹吸濾池濾池深度

虹吸濾池的深度因包括了沖洗水頭，故比普通快濾池要深，中國設(shè) 計的虹吸濾池深4.5～5米。其組成尺寸如下：

濾池的總深度=H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 （3.40）

式中 H1——濾池底部集水空間的高度，一般采用0.3米；

H2——小阻力配水系統(tǒng)的高度；

H3——濾料層的厚度，按設(shè)計需要決定；

H4——沖洗時濾料層的膨脹高度，H4=H3*e%；

H5——沖洗排水槽總高度，H5=沖洗排水槽凈高 槽底結(jié)構(gòu)厚度（約0.1米）；

H6——出水控制堰與沖洗排水槽槽頂?shù)母叨炔?，即沖洗水頭（1.0～1.3米）；

H7——最大過濾水頭采用1.5～2.0米；

H8——濾池保護(hù)高度，采用0.1～0.3米。

虹吸濾池配水系統(tǒng)

虹吸濾池的沖洗水頭，僅1.1～1.3米左右，它的配水系統(tǒng)只能采用小阻力配水系統(tǒng)。小阻力配水系統(tǒng)采用較多的有雙層孔板，孔板網(wǎng)、三角槽孔板、穿孔濾磚和縫隙式濾頭等。小面積濾池宜采用濾頭，大面積濾池宜采用雙層孔板。

縫隙式濾頭小阻力配水系統(tǒng)在虹吸濾池、無閥濾池、壓力濾池及離子交換器中普遍使用，通過生產(chǎn)實踐，證明它能保證運(yùn)轉(zhuǎn)，并可省去礫石墊層，降低濾池深度；缺點是安裝較復(fù)雜、造價較高，每平方米約裝40～60個。每個濾頭的縫隙面積在100～350毫米2，總縫隙面積約占濾池面積的0.5～2%。

濾頭與濾板的連接方式有兩種：當(dāng)濾板用鋼板或鑄鐵板時，濾頭可以不用底座而直接擰在鋼板上孔的絲扣中，當(dāng)濾水板采用鋼筋混凝土板時，可采用底座上予埋短管而后接濾頭的方式。

虹吸濾池真空虹吸系統(tǒng)

真空虹吸系統(tǒng)是虹吸濾池的重要組成部分，系由真空泵、真空罐、管路（包括控制閥門）和進(jìn)水、沖洗虹吸管等組成。

真空系統(tǒng)中可以不用真空泵而用水射器來代替?？梢栽O(shè)制真空罐集中控制，也可不設(shè)真空罐，直接用水射器或真空泵抽氣來形成虹吸。

進(jìn)水虹吸管與沖洗虹吸管的尺寸按所通過的流量選定，其斷面可為圓形或矩形。材料可采用鋼板焊制，也可采用鑄鐵管材。真空泵按預(yù)定時間內(nèi)完成虹吸管需要的真空抽氣量，并考慮適當(dāng)?shù)挠嗔縼磉x定，形成沖洗虹吸的時間以2～5分鐘左右為宜。

在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中虹吸系統(tǒng)也可采用水力自動控制（也可手動操作）代替真空系統(tǒng)，不必另設(shè)真空泵。