在水處理過(guò)程中,過(guò)濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì),從而使水獲得澄清的工藝過(guò)程。濾池通常置于沉淀池或澄清池之后。進(jìn)水渾濁度一般在10度以下。出水渾濁度必須達(dá)到生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)原水渾濁度較低(一般在100度以下),且水質(zhì)較好時(shí),也可采用原水直接過(guò)濾。過(guò)濾的功效,不僅能進(jìn)一步降低水的渾濁度,而且水中的有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等將隨渾濁度的降低而被去除。殘留于濾后水中的細(xì)菌、病毒等失去渾濁物的保護(hù)或依附,在消毒過(guò)程中很容易被殺滅,這就為濾后消毒創(chuàng)造了良好條件。在生活飲用水的凈化工藝中,有時(shí)沉淀池或澄清池可以省略,但過(guò)濾是不可缺少 的,它是保證生活飲用水衛(wèi)生安全的重要措施。
濾池有多種形式,以石英砂作為濾料的普通快濾池使用歷史最久。在此基礎(chǔ)上,人們從不同的工藝角度發(fā)展了其他形式快濾池。為適應(yīng)濾層中雜質(zhì)截留規(guī)律以充分發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力,出現(xiàn)了濾料粒徑沿水流方向減小的過(guò)濾層及均勻?yàn)V料層。如雙層和多層及均勻?yàn)V料濾池、上向流和雙向流濾池等。為了減小濾池閥門,出現(xiàn)了虹吸濾池、無(wú)閥濾池、移動(dòng)沖洗罩濾池及其他水力自動(dòng)沖洗濾池等。從沖洗方式上,還出現(xiàn)了有別于單純水沖洗的氣水反沖洗濾池。所有上述各種濾池,過(guò)濾原理一樣,基本工作過(guò)程也相同,即過(guò)濾和沖洗交錯(cuò)進(jìn)行。現(xiàn)以普通快濾池為例,介紹快濾池的工作過(guò)程。
1.過(guò)濾
如圖6-34所示,過(guò)濾時(shí),開(kāi)啟進(jìn)水支管與清水支管的閥門,關(guān)閉沖洗水支管閥門與排水閥。渾水就經(jīng)進(jìn)水總管、進(jìn)水支管從渾水渠進(jìn)人濾池。經(jīng)過(guò)濾料層、承托層后,由配水系統(tǒng)的配水支管匯集起來(lái)再經(jīng)配水系統(tǒng)干管、清水支管、清水總管流往清水池。渾水流經(jīng)濾料層時(shí),水中雜質(zhì)即被截留。隨著濾層中雜質(zhì)截留量的逐漸增加,濾料層中水頭損失也相應(yīng)增加。當(dāng)水頭損失增至一定程度以致濾池產(chǎn)水量銳減或由于濾后水質(zhì)不符合要求時(shí),濾池便須停止過(guò)濾進(jìn)行沖洗。
2.沖洗
沖洗時(shí),關(guān)閉進(jìn)水支管與清水支管閥門。開(kāi)啟排水閥與沖洗水支管閥門。沖洗水即由沖冼水總管、支管,經(jīng)配水系統(tǒng)的干管、支管及支出管上的許多孔眼流出,由下而上穿過(guò)承托層及濾料層,均勻地分布于整個(gè)濾池平面上。濾料層在由下而上均勻分布的水流中處于懸浮狀態(tài),濾料得到清洗。沖洗廢水流人排水槽,再經(jīng)渾水渠、排水管和廢水渠排人下水道。沖洗一直進(jìn)行到濾料基本洗干凈為止。沖洗結(jié)束后,過(guò)濾重新開(kāi) 始。從過(guò)濾開(kāi)始到?jīng)_洗結(jié)束的一段時(shí)間稱為快濾池工作周期。從過(guò)濾開(kāi)始至過(guò)濾結(jié)束稱過(guò)濾周期。
快濾池的產(chǎn)水量決定于濾速(以m/h計(jì)〉。濾速在數(shù)值上等于濾池負(fù)荷。濾池負(fù)荷以單位時(shí)間、單位過(guò)濾面積上的過(guò)濾水量計(jì),單位為m3/ (㎡/h) 當(dāng)進(jìn)水渾濁度在 10度以下時(shí),單層砂濾池的濾速約8?10m/h,雙層濾料濾速約10?14m/h,多層濾料濾速一般可用18?20m/h,如有試驗(yàn)資料根據(jù),濾速還可以提髙。工作周期也直接影響濾池產(chǎn)水量。因?yàn)楣ぷ髦芷陂L(zhǎng)短涉及濾池實(shí)際工作時(shí)間和沖洗水量的消耗。周期過(guò)短,濾池日產(chǎn)水量減少。一般情況下,工作周期為12?24h、在保證濾后水質(zhì)的前提下,設(shè)法提高濾速和延長(zhǎng)工作周期,一直是過(guò)濾技術(shù)研究的一個(gè)重要課題,并因此推動(dòng)了過(guò)濾技術(shù)的發(fā)展。