單層石英砂濾料層過濾截留雜質的規律
公司名稱：鞏義市大千凈化材料有限公司 作者：Admin 發布時間：2021/10/14 19:58:17
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以單層石英砂濾料為例，來分析濾料層內所截留的雜質的分布規律。
1、截留過程
水中顆粒被粘附在濾料表面的同時，還存在著由于水流對顆粒的剪切作用而使顆粒從濾料表面上脫落的趨勢。粘附力和水流剪力的大小，決定了顆粒粘附和脫落的程度。
當粘附力＞水流剪力時，粘附占優勢；?粘附力＜水流剪力時，脫落占優勢。
（1）過濾初期
過濾初期濾料層孔隙率大，孔隙流速小，水流剪力小，則粘附占優勢。
（2）過濾繼續
隨著過濾時間的延長，濾料層中截留雜質逐漸增多，濾料層的孔隙變得越來越小，孔隙流速越來越大，水流剪力逐漸增大，則脫落逐漸占優勢。于是，脫落下來的雜質逐漸向下層推移，使下層濾料的截留作用漸次得到發揮。
2、雜質分布規律
濾料經過反沖洗后因濾料膨脹而分層，濾料顆粒上細下粗，造成水力分級。在過濾過程中，上層截留的雜質最多，表層水頭損失約占整個濾料層水頭損失的50％～60％。
由于濾料表層孔隙尺寸最小，而表層截污量最大，所以過濾一段時間后，表層孔隙被堵塞，甚至形成泥膜，使過濾阻力劇增，或者泥膜破裂，使水質惡化，從而必須停止過濾。此時，下層濾料截留雜質較少，未充分發揮濾料的截污作用。這就是單層石英砂濾料截留雜質分布規律中存在的缺陷。
改善措施
針對單層石英砂濾料截留雜質分布嚴重的不均勻，使下層濾料未充分發揮作用的現象，可采取以下措施，來提高濾層含污能力。
穿透深度：指濾池的某一深度處，在過濾結束后，該處的出水濁度為3度，則這個深度稱為穿透深度。在實際設計時，應使濾料層的厚度大于穿透深度。
濾層含污能力：指一個過濾周期內，整個濾料層上單位體積濾料中所截留的雜質量。
（1）反粒度過濾
反粒度過濾指過濾時，濾料層中濾料粒徑順水流方向由大變小，以提高濾層含污能力的過濾方式。
反粒度過濾方式有以下幾種：
①上向流過濾：雜質分布較均勻，可提高濾層含污能力，延長過濾周期，但沖洗不干凈。
②雙向流過濾：結構比較復雜，很少采用。
③雙層濾料濾池：濾料為無煙煤和石英砂。
④三層濾料濾池：濾料為無煙煤、石英砂和磁鐵礦。
（2）均質濾料
均質濾料濾池沿深度方向不會出現水力分級，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濾料不膨脹，一般采用氣水反沖洗。
（3）纖維球濾料
采用纖維球濾料時，對于下層的濾料由于受水壓力而收縮，使粒徑變小，形成天然反粒度過濾。一般濾速v＝30～50m/h，常用于工業水處理。
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