重力式無閥濾池

無閥濾池有重力式和壓力式兩種。前者使用較廣泛，后者僅用于小型、分散性供水工程，常供一次凈化用。這里僅介紹重力式無閥濾池的構(gòu)造和工作原理。無閥濾池的構(gòu)造見圖6-44。

過濾時的工作原理是，渾水經(jīng)進水分配槽，由進水管進人虹吸上升管，再經(jīng)頂蓋下面的擋板后，均勻地分布在濾料層上，通過承托層、小阻力排水系統(tǒng)進入底部空間。濾后水從底部空間經(jīng)連通渠(管)上升到?jīng)_洗水箱。當水箱水位達到出水渠道溢流堰頂后，溢入渠內(nèi)，最后流入清水池。過濾時，水流方向如圖6-44中箭頭所示。

開始過濾時，虹吸上升管與沖洗水箱中的水位差Ho。為過濾起始水頭損失。隨著過濾時間的延續(xù)，濾料層水頭損失逐漸增加，虹吸上升管中水位相應逐漸升高。管內(nèi)所存空氣受到壓縮，一部分空氣從虹吸下降管出口端穿過水封井進人大氣。當水位上升到虹吸輔助管的管口時，水從輔助管流下，依靠下降水流在管中形成的真空和水流的挾氣作用，抽水管不斷將虹吸管中空氣抽出，使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，同時，虹吸下降管將排水水封井中的水吸上到一定高度。當上升管中 的水越過虹吸管頂端而下落時，管中真空度急劇增加，達到一定程度時，下落水流與下降管中上升水柱匯成一股沖出管口，把管中殘留空氣全部帶走，形成連續(xù)虹吸水流。這時，由于濾層上部壓力驟降，促使沖洗水箱內(nèi)的水按著過濾時的相反方向進入虹吸管，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。沖洗時，水流方向如圖6-45 中箭頭所示。

在沖洗過程中，水箱內(nèi)水位逐漸下降。當水位下降到虹吸破壞斗以下時，虹吸破壞管把小斗中的水吸完。管口與大氣相通，虹吸破壞，沖洗結(jié)束，過濾重新開始。從過濾開始至虹吸上升管中水位升至輔助管口這段時間，為無閥濾池過濾周期。因為當水從輔助管下流時，僅需數(shù)分鐘便進人沖洗階段。故輔助管口至沖洗水箱最高水位差即為期終允許水頭損失值H，一般采用H=1.5-2.0m。如果在濾池水頭損失還未達到最大允許值卻因某種原因(如出水水質(zhì)不符要求)需要沖洗時，可進行人工強制沖洗。強制沖洗設備是在輔助管與抽氣管相連接的三通上部，接一根壓力水管，稱強制沖洗管。打開強制沖洗管閥門，在抽氣管與虹吸輔助管連接三通處的高速水流便產(chǎn)生劇烈的抽氣作用，使虹吸很快形成。

無閥濾池多用于中、小型凈水工程中。單也平均面積一般不大于16㎡，少數(shù)也有達25㎡以上的。主要優(yōu)點是：節(jié)省大型閥門，造價較低;沖洗完全自動，因而操作管理較方便。缺點是：池體結(jié)構(gòu)較復雜;濾料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝、卸困難;沖洗水箱位于濾池上部，出水標高較高，相應抬高了濾前處理構(gòu)筑物(如沉淀或澄清池)的標高，往往給水廠處理構(gòu)筑物的總體高程布置帶來困難。

壓力濾池

壓力濾池是用鋼制壓力容器為外殼制成的快濾池，如圖6-46所示。

容器內(nèi)裝有濾料及進水和配水系統(tǒng)。容器外設置各種管道和閥門等。壓力濾池在壓力下進行過濾。進水用泵直接打人，濾后水常借壓力直接送到用水裝置、水塔或后面的處理設備中。壓力濾池常用于工業(yè)給水處理中，往往與離子交換器串聯(lián)使用。配水系統(tǒng)常用小阻力系統(tǒng)中的縫隙式濾頭，或者采用在多叉管的支管上開縫或開孔等形式〈支管外包以尼龍網(wǎng)〉。濾層厚度通常大于重力式快濾池，一般為1.0?1.2m。期終允許水頭損失值一般可達5?6m，可直接從濾層上、下壓力表讀數(shù)得知。為提高沖洗效果，可考慮用壓縮空氣輔助沖洗。

壓力濾池有現(xiàn)成產(chǎn)品，直徑一般不超過3m。其特點是可省去清水泵站，運轉(zhuǎn)管理較方便，可以移動位置，也很適用于臨時性給水;缺點是耗用鋼材多，且濾料的裝、卸不方便。