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一、過濾原理

1、粒狀濾料的過濾原理

（1）、截污原理

在過濾過程中，濾床中濾料顆粒間的空隙構(gòu)成水流通道，水進(jìn)入濾床后就在彎曲的空隙間流動(dòng)。濾層的孔隙分布很像一個(gè)網(wǎng)，整個(gè)濾層就是由許多篩網(wǎng)層層疊加而成的，形成攔截水中懸浮雜質(zhì)的屏障。原水雜質(zhì)是隨水在濾層流動(dòng)過程中被濾料篩除或吸附的。

濾床中濾料的截污機(jī)理比較復(fù)雜，一般認(rèn)為包括遷移、黏附和剝落三個(gè)過程。遷移過程是指濾層孔隙水中懸浮雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)到濾料表面上，這一過程也稱輸送過程、碰撞過程；黏附過程是指對其表面處的懸浮雜質(zhì)黏合，這一過程又稱吸附過程或吸著過程；剝落過程是指水流剪切力將已經(jīng)黏附的雜質(zhì)從濾料表面剝離下來的過程。

（2）、過濾過程

在過濾過程中，水中的懸浮物被濾床截留，隨著濾層中雜質(zhì)截留量的增加，水流流過濾層的水頭損失也相應(yīng)增加，當(dāng)水頭損失增加到一定程度以致產(chǎn)水流量或出水水質(zhì)達(dá)不到要求時(shí)，過濾設(shè)備就要停止過濾實(shí)施反沖洗，清除濾層中的污泥，恢復(fù)濾料過濾能力。從過濾開始到反沖洗結(jié)束這一階段的工作時(shí)間稱為工作周期，從過濾開始至過濾結(jié)束這一階段的實(shí)際工作時(shí)間稱為過濾周期。過濾周期由濾床特性、原水水質(zhì)、過濾速度等因素所決定。過濾器是否失效，可以從出水濁度、進(jìn)出口壓差和過濾時(shí)間是否超過允許值這三個(gè)方面中任一項(xiàng)指標(biāo)來判斷。

（3）、反沖洗

反沖洗簡稱反洗、沖洗，因水流方向與過濾的水流方向相反，故稱反洗。

反沖洗可以采用水沖洗或空氣輔助擦洗的方式。

反沖洗原理是水流剪切作用和濾料間碰撞摩擦作用。

反沖洗時(shí)，單位時(shí)間單位過濾截面積上反沖洗水量，稱反沖洗強(qiáng)度，簡稱反洗強(qiáng)度。

二、重力無閥濾罐工作過程

過濾時(shí)，水順次經(jīng)過進(jìn)水分配槽、進(jìn)水管、虹吸上升管、頂蓋下面的擋板后，均勻地分布在濾料層上。過濾后的水通過承托層、小阻力配水系統(tǒng)、底部配水區(qū)，經(jīng)連通管上升后進(jìn)入沖洗水箱中。當(dāng)水箱水位達(dá)到出水渠的溢流堰頂后，溢入渠內(nèi)，超后流入清水池。水流方向下圖4-12中箭頭所示。過濾剛開始時(shí)，虹吸上升管與沖洗水箱中的水位差為過濾起始水頭損失。隨著過濾時(shí)間的推移，濾料層水頭損失逐漸增加，虹吸上升管中水位相應(yīng)逐漸升高，排擠管內(nèi)空氣從虹吸下降管出口端穿過水封進(jìn)入大氣。當(dāng)水位上升到虹吸輔助管口時(shí)，水從輔助管流下，下降水流在管中形成的真空使抽氣管不斷將虹吸管中空氣抽出，虹吸管中真空度逐漸增大。其結(jié)果，一方面虹吸上升管中水位升高，另一方面虹吸下降管將水封井中的水吸上一定高度。當(dāng)下降管中的上升水柱與上升管中的水匯合后，在沖洗水箱水位與排水井的水位之間的較大落差作用下，促使沖洗水箱內(nèi)的水循著過濾時(shí)的相反方向進(jìn)入虹吸管，濾料層因而受到反沖洗。沖洗廢水由排水水封井流入下水道。在沖洗過程中，水箱內(nèi)水位逐漸下降，當(dāng)水位下降到虹吸破壞斗以下時(shí)，虹吸破壞管將小斗中的水吸完。管口與大氣相通，虹吸破壞，沖洗結(jié)束，過濾重新開始。如果在濾池水頭損失還未到達(dá)規(guī)定值而又因某種原因需要提前沖洗時(shí)，則可進(jìn)行人工強(qiáng)制沖洗。這就是在輔助管與抽氣管相連接的三通上部接一根強(qiáng)制沖洗管，強(qiáng)制沖洗水高速經(jīng)過虹吸輔助排入水封井，使虹吸很快形成。