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重力无阀过滤器设计的工艺条件及主要参数
重力无阀过滤器设计的工艺条件及主要参数
1 一般规定
1.1 滤料应有足够的机械强度和抗腐蚀性能，可采用石英砂、无烟煤和重质矿石等。
1.2 滤池的分格数，应根据滤池形式、生产规模、操作运行和维护检修等条件通过技术经 济比较确定，除无阀滤池和虹吸滤池外不得少于 4 格。
1.3 滤池的单格面积应根据滤池形式、生产规模、操作运行、滤后水收集及冲洗水分配的 均匀性，通过技术经济比较确定。
1.4 滤料层厚度（L）与有效粒径（d10）之比： 细砂及双层滤料过滤应大于 1000；粗砂及 三层滤料应大于 1250。
1.5 除滤池构造和运行时无法设置初滤水排放设施的滤池外，滤池宜设有初滤水排放设施。
2 滤速与滤料组成
2.1 重力无阀过滤器应按正常情况下的滤速设计，并以检修情况下的强制滤速校核。
2.2 滤池滤速及滤料组成的选用， 污水过滤的滤速可比给水过滤适当提高，而滤料的粒径 亦应相应加大， 工程上应根据进水水质、滤后水水质要求、滤池构造等因素， 通过试验或参 照相似条件下已有滤池的运行经验确定，宜按表 1 取用。
表 1 滤池滤速及滤料组成
|
滤料种类 |
滤料组成 |
正常滤速 （m/h） |
强制滤速 （m/h） |
||
|
粒径 （mm） |
不均匀系数 K80 |
厚度 （mm） |
|||
|
单层 粗砂滤料 |
石英砂 d10=0.8 |
＜2.0 |
700 |
8～10 |
10～12 |
|
双层滤料 |
无烟煤 d10=1.0 |
＜2.0 |
300～400 |
9～12 |
12～16 |
|
石英砂 d10=0.8 |
＜2.0 |
400 |
|||
|
均匀级配 粗砂滤料 |
石英砂 d10=1.0～1.3 |
＜1.4 |
1200～1500 |
8～10 |
10～12 |
2.3 当滤池采用大阻力配水系统时，其承托层宜按表 2 采用。
表 2 大阻力配水系统承托层材料、粒径与厚度（mm）
|
层次（自上而下） |
材 料 |
粒 径 |
厚 度 |
|
1 |
砾石 |
2～4 |
100 |
|
2 |
砾石 |
4～8 |
100 |
|
3 |
砾石 |
8～16 |
100 |
|
4 |
砾石 |
16～32 |
本层顶面应高出配水系统孔眼 100 |
3 配水、配气系统
3.1 设计要点
a ）重力无阀过滤器配水、配气系统，应根据滤池形式、冲洗方式、单格面积、配水配气的均匀性 等因素考虑选用。采用单水冲洗时， 可采用穿孔管、滤头等配水系统； 气水冲洗时， 可选用 长柄滤头、穿孔管等配水、配气系统。
b）大阻力穿孔管配水系统孔眼总面积与滤池面积之比宜为0.20%~0.28%；小阻力滤头 配水系统缝隙总面积与滤池面积之比宜为 1.25%~2.00%。
c ）大阻力配水系统应按冲洗流量，并根据下列数据通过计算确定：
1）配水干管（渠）进口处的流速为1.0~1.5m/s；
2）配水支管进口处的流速为 1.5~2.0m/s；
3）配水支管孔眼出口流速为 5~6m/s。
d）干管（渠）顶上宜设排气管，排出口需设在滤池水面以上。
e ）长柄滤头配气配水系统应按冲洗气量、水量，并根据下列数据通过计算确定： 1）配气干管进口处的流速为 10~15m/s；
2）配水（气）渠配气孔出口流速为10m/s左右；
3）配水干管进口端流速为 1.5m/s。
4）配水（气）渠配水孔出口流速为1~1.5m/s 左右。
f）配水（气）渠顶上宜设排气管，排出口需设在滤池水面以上。
g）配水系统要求能均匀地收集滤后水和分配反冲洗水；并要求安装维修方便，不易堵 塞，经久耐用。
3.2 水头损失计算
3.2.1 大阻力配水系统
3.2.1.1 管式大阻力配水系统水头损失，当按孔口的平均水头损失计算时，可采用：
h2 = ()2
（1）
式中：
h2——孔口平均水头损失（m）；
q——冲洗强度[L/(s·m2)]；
g——重力加速度（m/s2）；
μ——流量系数，宜取 0.65；
β——孔眼总面积与滤池面积之比，采用 0.20%~0.28%。
h3 =0.022H1q （2）
式中：
h3——承托层水头损失（m）；
H1—— 承托层厚