城市水循環(huán) 8.

1、 主講人：馬文成主講人：馬文成地地 點(diǎn)：點(diǎn)： B501B501課課 時(shí)：時(shí)：3030學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 懸浮顆粒在靜水中的沉淀懸浮顆粒在靜水中的沉淀沉淀分類 1.自由沉淀單個(gè)顆粒在無邊際水體中沉淀，其下沉的過程顆粒互不干擾，且不受器皿壁的干擾，下沉過程中顆粒的大小、形狀、密度保持不變，經(jīng)過一段時(shí)間后，沉速也不變。2.絮凝沉淀在沉淀的過程，顆粒由于相互接觸絮聚而改變大小、形狀、密度，并且隨著沉淀深度和時(shí)間的增長(zhǎng)，沉速也越來越快，絮凝沉淀由凝聚性顆粒產(chǎn)生。3.擁擠沉淀當(dāng)水中含有的凝聚性顆?；蚍悄坌灶w粒的濃度增加到一定值后，大量顆粒在有限水體中下沉?xí)r，被排斥的水便有一定的上升速度，使顆粒所受的摩擦阻力增加，

2、顆粒處于相互干擾狀態(tài)，此過程稱為擁擠沉淀。 懸浮顆粒在靜水中的擁擠沉淀懸浮顆粒在靜水中的擁擠沉淀 沉降過程分析 如圖7-2，整個(gè)沉淀筒中可分為清水、等濃度區(qū)、變濃度區(qū)、壓實(shí)區(qū)等四個(gè)區(qū)。 CtC0HHtHH 濃度Ct CtABCDab cdt1tt時(shí)間t(b)(c)(d)(e)H0Ht 交界面aC0 非凝聚性顆粒的沉淀過程分析非凝聚性顆粒的沉淀過程分析理想沉淀池的特性分析理想沉淀池的基本假設(shè)：顆粒處于自由沉淀狀態(tài)，顆粒的沉速始終不變。水流沿水平方向流動(dòng)，在過水?dāng)嗝嫔?，各點(diǎn)流速相等，在流動(dòng)過程中流速始終不變。顆粒沉到底就被認(rèn)為去除，不再返回水流中。 理想沉淀池的工作情況見圖7-4。 沉淀區(qū)出水區(qū)進(jìn)

3、水區(qū)污泥區(qū)圖 7-4 理想沉淀池工作狀態(tài) 原水進(jìn)入沉淀池，在進(jìn)水區(qū)被均勻分配在A-B截面上其水平流速為： 考察頂點(diǎn)，流線III：正好有一個(gè)沉降速度為的顆粒從池頂沉淀到池底，稱為截留速度。 u的顆粒可以全部去除， u的顆粒只能部分去除 對(duì)用直線代表的一類顆粒而言，流速和都與沉淀時(shí)間有關(guān) 將上式代入得： BhQv000uht LBQu 0 即 表面負(fù)荷 設(shè)原水中沉速為ui（ui4, L/H10，每格寬度應(yīng)在38m不宜大于15m。圖 7-9 穿孔墻12 圖 7-10 出水口布置 1-出水堰 2-非淹沒式孔口 3.出水區(qū) 通常采用：溢流堰（施工難），淹沒孔口（容易找平）見圖7-10。水流應(yīng)自由跌落到出

4、水渠。 為了不使流線過于集中，應(yīng)盡量增加出水堰的長(zhǎng)度，降低流量負(fù)荷。堰口溢流率一般小于500 m3/m d，目前我國(guó)增加堰長(zhǎng)的辦法如圖7-11。 圖 7-11 增加出水堰長(zhǎng)度的措施出水支渠出水支渠 4.存泥區(qū)及排泥措施 泥斗排泥：靠靜水壓力 1.5 2.0m，下設(shè)有排泥管，多斗形式，可省去機(jī)械刮泥設(shè)備（池容不大時(shí)） 穿孔管排泥：需存泥區(qū)，池底水平略有坡度以便放空。 機(jī)械排泥：帶刮泥機(jī)，池底需要一定坡度，適用于3m以上虹吸水頭的沉淀池，當(dāng)沉淀池為半地下式時(shí)，用泥泵抽吸。 還有一種單口掃描式吸泥機(jī)，無需成排的吸口和吸管裝置。沿著橫向往復(fù)行走吸泥。 影響平流式沉淀池沉淀效果的因素影響平流式沉淀池沉淀

5、效果的因素 1.沉淀池實(shí)際水流狀況對(duì)沉淀效果的影響 主要為短流的影響，產(chǎn)生的原因有： (1)進(jìn)水的慣性作用； (2)出水堰產(chǎn)生的水流抽吸； (3)較冷或較重的進(jìn)水產(chǎn)生的異重流； (4)風(fēng)浪引起的短流； (5)池內(nèi)存在的導(dǎo)流壁和刮泥設(shè)施等 2.凝聚作用的影響 原水通過絮凝池后，懸浮雜質(zhì)的絮凝過程在平流式沉淀池內(nèi)仍繼續(xù)進(jìn)行。水流中存在的速度梯度格引起顆粒相互碰撞而促進(jìn)絮凝。此外，水中絮凝顆粒的大小也是不均勻的，它們將具有不同的沉速，沉速大的顆粒在沉淀過程中能追上沉速小的顆粒而引起絮凝。水在池內(nèi)的沉淀時(shí)間愈長(zhǎng)，由速度梯度引起的絮凝便進(jìn)行愈完善，所以沉淀時(shí)間對(duì)沉淀效果是有影響的，池中的水深愈大，因顆粒

6、沉速不同而引起的絮凝也進(jìn)行的愈完善，所以沉淀池的水深對(duì)混凝效果也是有一定影響的。 斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池 原理 由沉淀效率 公式可知： 在原體積不變時(shí)，增加沉淀面積，可使顆粒去除率提高。 斜板（管）沉淀池與水平面成一定的角度（一般60左右）的板（管）狀組件置于沉淀池中構(gòu)成，水流可從上向下或從下向上流動(dòng)，顆粒沉于斜管底部，而后自動(dòng)下滑。 斜板（管）沉淀池的沉淀面積明顯大于平流式沉淀池，因而可提高單位面積的產(chǎn)水量或提高沉淀效率。 AQuEi 有異向流、同向流、橫向流三種，目前在實(shí)際工程中應(yīng)用的是異向流斜板（管）沉淀池，其結(jié)構(gòu)見圖7-12。圖 7-12 斜管沉淀池示意清水區(qū)斜管區(qū)配水區(qū)積泥

7、區(qū)500 穿孔排泥管穿孔集水管絮 疑池-剖面 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1.沉淀面積增大； 2.沉淀效率高，產(chǎn)水量大； 3.水力條件好，有利于沉淀； 缺點(diǎn)： 1.由于停留時(shí)間短，其緩沖能力差； 2.對(duì)混凝要求高； 3.維護(hù)管理較難，使用一段時(shí)間后需更換斜板（管） 澄清池澄清池將絮凝和沉淀過程綜合于一個(gè)構(gòu)筑物完成，主要依靠活性泥渣層達(dá)到澄清目的。當(dāng)脫穩(wěn)雜質(zhì)隨水流與泥渣層接觸時(shí)被阻留下來使水獲得澄清的現(xiàn)象，稱為接觸絮凝。 在原水中加入較多絮凝劑，并適當(dāng)降低負(fù)荷，經(jīng)過一段時(shí)間，便能形成泥渣層，常用于給水處理。澄清池分為泥渣懸浮型和泥渣循環(huán)型兩種。 泥渣懸浮型澄清池又稱泥渣過濾型澄清池。它的工作情況是加藥后的原

8、水由下而上通過懸浮狀態(tài)的泥渣層時(shí)，使水中脫穩(wěn)雜質(zhì)與高濃度的泥渣顆粒碰撞凝聚并被泥渣層攔截下來。這種作用類似過濾作用。由于懸浮層攔截了進(jìn)水中的雜質(zhì)，懸浮泥渣顆徑變大，沉速提高。 為保持懸浮層濃度和厚度不變，增加的新鮮泥渣量(即被攔截的雜質(zhì)量)必須等于排除的陳舊泥渣量，保持動(dòng)態(tài)平衡。 懸浮澄清池 其結(jié)構(gòu)見下圖。懸浮澄清池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般用于小水廠，運(yùn)行適應(yīng)性差（水溫、水量、變化時(shí)，泥渣層工作不穩(wěn)定），目前已很少用。澄清室 泥渣 濃縮室 澄清室進(jìn)水612345 圖 722 懸浮澄清池流程1穿孔配水管；2泥渣懸浮層；3穿孔集水槽；4強(qiáng)制出水管；5排泥窗口；6氣水分離器清水區(qū)泥渣區(qū) 脈沖澄清池 特點(diǎn)是澄清

9、池的上升流速發(fā)生周期性的變化，這種變化是由脈沖發(fā)生器引起的。靠脈沖方式進(jìn)水，懸浮層發(fā)生周期性的收縮和膨脹，見圖723。 脈沖澄清池的特點(diǎn)如下： (1)有利于顆粒和懸浮層接觸； (2)懸浮層污泥趨于均勻。 (3)還可以防止顆粒在池底沉積 (4)處理效果受水量、水質(zhì)、水溫影響較大； (5)構(gòu)造復(fù)雜。 最 高 水 位最 低 水 位懸 浮 層32146587 圖 7-23 采 用 真 空 泵 脈 沖 發(fā) 生 器 的 澄 清 池 的 剖 面 圖 1-進(jìn) 水 室 ； 2-真 空 泵 ； 3-進(jìn) 氣 閥 ； 4-進(jìn) 水 管 5-水 位 電 極 ； 6-集 水 槽 ； 7-穩(wěn) 流 板 ； 8-配 水 管 循環(huán)

10、型澄清池1.機(jī)械攪拌澄清池 機(jī)械攪拌澄清池的構(gòu)造如圖724所示 機(jī)械攪拌澄清池的優(yōu)點(diǎn)： 處理效果好，穩(wěn)定； 適用于大、中水廠 機(jī)械攪拌澄清池的缺點(diǎn)： 維修維護(hù)工作量較大； 啟動(dòng)時(shí)有時(shí)需人工加土和加大加藥量。 438109111252671放空、排泥進(jìn)水出水排泥 圖 7-24 機(jī)械攪拌澄清池剖面泥示意圖1-進(jìn)水管；2-三角配水槽；3-透氣管；4-投藥管；5-攪拌槳；6-提升葉輪；7-集水槽8-出水管；9-泥渣濃縮室；10-排泥閥；11-放空管；12-排泥罩；13-攪拌軸；-第一絮凝室；-第二絮凝室；-導(dǎo)流室；-分離室5Q5Q13Q清水區(qū)4Q 水力循環(huán)澄清池 水力循環(huán)澄清池的簡(jiǎn)圖如圖7-25所示，

11、水力循環(huán)澄清池現(xiàn)已很小使用。 水力循環(huán)澄清池的優(yōu)點(diǎn)：不需機(jī)械攪拌，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 水力循環(huán)澄清池的缺點(diǎn)：反應(yīng)時(shí)間短，運(yùn)行不穩(wěn)定，泥渣回流控制較難，不能適應(yīng)水溫、水質(zhì)、水量的變化，只能用于小水廠。 排 空進(jìn) 水排 泥出 水集 水 渠圖 7-25 水 力 循 環(huán) 澄 清 池 示 意 圖1-進(jìn) 水 管 ； 2-噴 嘴 ； 3-喉 管 ； 4-喇 叭 口 ； 5-第 一 絮 凝 室 ；6-第 二 絮 凝 室 ； 7泥 渣 濃 縮 室 ； 8-分 離 室 過濾理論 在水處理過程中，過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程。 截留機(jī)理 1懸浮顆粒被截留的機(jī)理 兩階段理論：由遷

12、移與粘附組成。 遷移：沉淀、擴(kuò)散、慣性、阻截和水動(dòng)力，見圖9-2。 粘附：范德華引力、靜電力、以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力作用、絮凝顆粒間的架橋作用。v顆粒尺寸較大時(shí)，處于流線中的顆粒會(huì)直接碰到濾料表面產(chǎn)生攔截作用；v顆粒沉速較大時(shí)會(huì)在重力作用下脫離流線，產(chǎn)生沉淀作用；v顆粒具有較大慣性時(shí)也可以脫離流線與濾料表面接觸(慣性作用)；v顆粒較小、布朗運(yùn)動(dòng)較劇烈時(shí)會(huì)擴(kuò)散至濾料表面(擴(kuò)散作用)；v在濾粒表面附近存在速度梯度，非球體顆粒由于在速度梯度作用下，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)面脫離沉線與顆粒表面接觸(水動(dòng)力作用)。 顆粒粘附 粘附作用是一種物理化學(xué)作用。當(dāng)水中顆粒遷移到濾料表面上時(shí)，在范德華引力和靜電力

13、相互作用下，以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力下，被粘附于濾料顆粒表面上，或者粘附在濾料表面上原先粘附的顆粒上。此外，絮凝顆粒的架橋作用也會(huì)存在。 粘附過程與澄清池中的泥渣所起的粘附作用基本類似，不同的是濾料為固定介質(zhì)，排列緊密，效果更好。因此，粘附作用主要決定于濾料和水中顆粒的表面物理化學(xué)性質(zhì)。 1 1濾層的發(fā)展與利用濾層的發(fā)展與利用 濾層含污能力：?jiǎn)挝惑w積濾層中的平均含污量稱為“濾層含污能力”。 采用單水沖洗的石英砂濾料濾池是典型的水力分級(jí)濾料 多層濾料濾池接近理想濾料濾池，最常見為雙層和三層濾見圖9-5。 均質(zhì)濾料過濾目前在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，如V型濾池。要實(shí)現(xiàn)均質(zhì)濾料過濾，反沖洗時(shí)濾

14、料層不能膨脹。 石英沙石英沙無煙煤石榴石無煙煤均質(zhì)濾料（a）（b）（c）圖 9-5 幾種濾料組成示意 v雙層濾料組成為，上層采用重度較小、粒徑較大的輕質(zhì)濾料(如無煙煤)，下層采用重度較大、粒徑較小的重質(zhì)濾料(如石英秒)。由于兩種濾料重度差，在一定反沖洗強(qiáng)度下，反沖后輕質(zhì)濾料仍在上層，重質(zhì)濾料位于下層。實(shí)踐證明，雙層濾料含污能力較單層濾料約高1倍以上。在相同濾速下，過濾周期增長(zhǎng)；在相同過濾周期下，濾速可提高。 v 三層濾料組成為：上層為大粒徑小重度的輕質(zhì)濾料(如無煙煤)，中層為中等粒徑、中等重度的濾料(如石英砂)，下層為小粒徑、大重度的重質(zhì)濾料(如石榴石)，各層濾料平均粒徑由上而下遞減。這種組成

15、不僅含污能力大，且因下層重質(zhì)濾料粒徑很小，對(duì)保證濾后水質(zhì)有很大作用。v均質(zhì)濾料組成：所謂“均質(zhì)濾料”，并非指濾料粒徑完全相同(實(shí)際上很難做到)，濾料粒徑仍存在一定程度的差別，而是指沿整個(gè)濾層探度方向的任一橫斷面上，濾料組成和平均粒徑均勻一致。當(dāng)前應(yīng)用較多的氣水反沖濾池就采用均質(zhì)濾料。這種均質(zhì)濾料層的含污能力顯然也大于上細(xì)下粗的級(jí)配濾層。 2 2 過濾方式過濾方式 （1）恒速過濾 最常見的恒速過濾如圖9-7所示。在恒速過濾狀態(tài)，由于濾層逐漸被堵塞，水頭損失隨過濾時(shí)間逐漸增加，濾池中水位逐漸上升，當(dāng)水位上升到最高水位時(shí)，過濾停止以待沖洗。無閥濾池與虹吸濾池是典型的恒速過濾濾池。最 高 水 位最 低

16、 水 位進(jìn)水出水圖 9-7 恒 速 過 濾Hmaxh Ho （2）遞降速過濾 設(shè)四個(gè)濾池組成一個(gè)濾池組，假設(shè)：進(jìn)入濾池組的總流量不變；每個(gè)池子的性能完全相同；每個(gè)濾池恰好按它的編號(hào)順序進(jìn)行沖洗。則濾池的水位與濾速變化如圖9-9所示。移動(dòng)沖洗罩濾池是典型的遞降速過濾濾池，最高水位進(jìn)水渠進(jìn)水閥排水閥排水渠最低水位清水池圖 9-8 減速過濾（一組4座濾池）0過濾時(shí)間t（h）濾速v（m/h）圖 9-9 一座濾池濾速變化（一組共4座濾池） （3）直接過濾 原水不經(jīng)過沉淀而直接進(jìn)入濾池的過濾稱為“直接過濾”。直接過濾有兩種方式：原水加藥后只經(jīng)過混合就直接進(jìn)入濾池過濾，稱為“接觸過濾”。也可稱為“直流過濾”

17、，見圖9-10中（a）與（b）所示；原水加藥后經(jīng)過混合和微絮凝池后進(jìn)入濾池過濾，稱為“微絮凝過濾” ，如圖9-10中（c）與（d）所示。原水混合雙層或三層濾料濾池過濾出水硫酸鋁聚合物（a）陽(yáng)離子型聚合物雙層或三層濾料濾池雙層或三層濾料濾池陽(yáng)離子型聚合物原水混合原水硫酸鋁混合混合絮凝池聚合物（C）絮凝池原水混合雙層或三層濾料濾池（b）過濾出水過濾出水過濾出水（d） 直接過濾的兩個(gè)特點(diǎn)： 采用雙層或三層濾料濾池； 采用聚合物為主混凝劑或助凝劑。 直接過濾要求： 原水濁度和色度較低且水質(zhì)變化小，常年 原水濁度低于50度； 直接過濾中的濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定，濁度偏高時(shí)應(yīng)采用較低濾速，當(dāng)原水濁度在50

18、度以上時(shí)，濾速一般在5m/h左右。 直接過濾工藝簡(jiǎn)單，混凝劑用量較少。在處理湖泊、水庫(kù)等低濁度原水方而已有較多應(yīng)用，也適宜于處理低溫低濁水。 3 濾料與承托層 要求 1.具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 2.具有足夠的穩(wěn)定性 3.能就地取材、價(jià)廉 4.外形接近于球狀，表面比較粗糙而有棱角。 濾料性能參數(shù) 1.比表面積 2.有效粒徑與不均勻系數(shù) 3.最大粒徑、最小粒徑 4.濾料的當(dāng)量直徑 5.球度系數(shù)與形狀系數(shù) 6.濾料層的孔隙率 承托層 承托層的作用： 防止濾料層從配水系統(tǒng)流失； 均勻布置反沖洗水?？鞛V池大阻力配水系統(tǒng)承托層粒徑和厚度層次（自上而下）粒徑（mm）厚度124100248100381610041

19、632本層頂面高度至少應(yīng)高于配系統(tǒng)孔眼100 三層濾料濾池承托層材料、粒徑與厚度三層濾料濾池承托層材料、粒徑與厚度 為了防止反沖洗時(shí)承托層移動(dòng)，美國(guó)對(duì)單層和雙層濾料濾池也有采用“粗-細(xì)-粗”的礫石分層方式。 如果采用小阻力配水系統(tǒng)，承托層可以不設(shè)，或者適當(dāng)鋪設(shè)一些粗砂或細(xì)礫石，視配水系統(tǒng)的具體情況而定。層次（自上而下）材料粒徑（mm）厚度（mm）1重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）0.51.0502重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）12503重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）24504重質(zhì)礦石（如石榴石、磁鐵礦等）48505礫石8161006礫石1632本層頂面高度至少應(yīng)高于配系統(tǒng)孔眼100 濾池沖洗濾池

20、沖洗 常用的反沖洗方法有以下幾種： 單水高速反沖洗： 氣- 水聯(lián)合反沖洗； 表面助沖加高速水流反沖洗。1.1.單水高速反沖洗單水高速反沖洗 1.反沖洗強(qiáng)度 指單位面積濾層所通過的反沖洗流量，單位為L(zhǎng)/sm2。 2.濾層膨脹度 由于濾層膨脹前、后單位面積上濾料體積不變，于是： 故： (%)10000LLLe)1 ()1 (00mLmLmmme10 配水系統(tǒng)配水系統(tǒng) 常見的配水系統(tǒng)有大阻力配水系統(tǒng)、小阻力配水系統(tǒng)、中阻力配水系統(tǒng)等三種，其作用： 反沖洗時(shí)，均勻分布反沖洗水； 過濾時(shí)，均勻集水。 反沖洗時(shí)配水不均勻的危害： 濾池中砂層厚度分布不同； 過濾時(shí)，產(chǎn)生短流現(xiàn)象，使出水水質(zhì)下降； 可能招致局

21、部承托層發(fā)生移動(dòng)，造成漏砂現(xiàn)象。 1.大阻力配水系統(tǒng) 圖 9-13 穿孔支管孔口位置4545a干 管進(jìn) 水cb支 管圖 9-14 穿 孔 大 阻 力 配 水 系 統(tǒng) 大阻力配水系統(tǒng)的特點(diǎn)： 配水均勻性好； 結(jié)構(gòu)復(fù)雜； 但管道容易結(jié)垢； 孔口水頭損失大，因而要求反沖洗水壓高。 無閥濾池、移動(dòng)沖洗罩濾池、虹吸濾池等的沖洗水頭非常有限，不宜采用大阻力配水系統(tǒng)。 小阻力配水系統(tǒng)的特點(diǎn)： 反沖洗水頭??； 配水均勻性較大阻力配水系統(tǒng)為差，當(dāng)配水系統(tǒng)室內(nèi)壓力稍有不均勻，濾層阻力稍不均勻，濾板上孔口尺寸稍有差別或部分濾板受堵塞，配水均勻程度都會(huì)敏感地反映出來； 濾池面積較大時(shí)，不宜采用小阻力配水系統(tǒng)。 707

22、070 3535707070圖 9-18 鋼筋混凝土穿孔濾板3010圖 9-17小阻力配水系統(tǒng)沖洗水膨脹砂面排水槽濾板底部配水室100 清水池渾水渠沖洗水流濾磚上層用10mm導(dǎo)板隔開11:2水泥砂漿嵌縫粉平12802806002502801-1剖面圖圖 9-19 穿孔濾磚 長(zhǎng)柄濾頭長(zhǎng)柄濾頭 氣水反沖的配水和配氣系統(tǒng)可采用長(zhǎng)柄濾頭逐漸增多。長(zhǎng)柄濾頭由上部濾帽和下部直管組成。每只濾帽上開有許多縫隙。直管上部設(shè)有小孔，下部有一條間縫。安裝前，就把套管預(yù)先埋入濾板上，待濾板鋪設(shè)完畢后，再將長(zhǎng)柄濾頭擰入套管內(nèi)。套筒濾帽濾板直管氣水圖 9-23 氣-水同時(shí)沖洗時(shí)長(zhǎng)柄濾頭工況示意 5 沖洗廢水除方法 沖洗排

23、水槽、排水渠HeH2H21-1剖面1.5xx0.07m2x圖 9-21 沖洗排水槽剖面圖 9-20 沖洗廢水的排除 6 沖洗水的供給 水泵沖洗； 沖洗水塔或水箱沖洗。 水泵沖洗的特點(diǎn)： 投資?。?但操作較為麻煩； 在沖洗的短時(shí)間內(nèi)耗電量大，往往會(huì)使廠區(qū)內(nèi)供電網(wǎng)負(fù)荷驟增。 沖洗水箱的特點(diǎn)： 造價(jià)高； 但操作簡(jiǎn)單； 專用水泵小，耗電量較均勻。 氣-水聯(lián)合反沖洗 氣-水聯(lián)合沖洗具有下述特點(diǎn)： 沖洗效果好； 節(jié)約反沖洗水量； 沖洗結(jié)束后，濾層不產(chǎn)生或不明顯產(chǎn)生上細(xì)下粗的分層現(xiàn)象； 氣-水聯(lián)合沖洗操作較為麻煩，池子和設(shè)備較復(fù)雜，需增加鼓風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐等氣沖設(shè)備。 氣-水聯(lián)合沖洗有3種操作方式： 先

24、氣洗，后水洗； 先氣水混合洗，再用水洗； 先氣洗，再氣水混合洗，最后用水洗（或漂洗）。 氣-水聯(lián)合沖洗時(shí)，總的反沖洗時(shí)間約在10min左右。 氣-水聯(lián)合沖洗時(shí)常用長(zhǎng)柄濾頭或復(fù)合氣水反沖洗配水濾磚進(jìn)行布?xì)馀c布水，其結(jié)構(gòu)如圖9-22和圖9-23所示。水水水水氣氣/水氣/水單獨(dú)水沖氣/水反沖水氣/水圖 9-22 復(fù)合氣水反沖洗配水濾磚 普通快濾池基本參數(shù) 1.濾速 設(shè)計(jì)濾速一般為810m/h 2.個(gè)數(shù)和單池面積 一般單池面積不大于100m2。濾池的個(gè)數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)不得小于兩個(gè)。 3.濾池深度 濾池深度包括， 保護(hù)高：0.250.3m； 濾層表面以上水深：1.52.0m； 濾層厚度和承托層厚度 因此，濾

25、池的總深度一般為3.03.5m。單層石英砂濾池深度一般稍?。浑p層和三層濾料濾池深度稍大。 1621112453987131014圖 9-1 普 通 快 濾 池 構(gòu) 造 剖 視 圖 （ 箭 頭 表 示 沖 洗 水 流 方 向 ）1-進(jìn) 水 總 管 ； 2-進(jìn) 水 支 管 ； 3-清 水 支 管 ； 4-沖 洗 水 支 管 ； 5-排 水 閥 ；6-渾 水 閥 ； 7-濾 料 層 ； 8-承 托 層 ； 9-配 水 支 管 ； 10-配 水 干 管 ；11-沖 洗 水 總 管 ； 12-清 水 總 管 ； 13-沖 洗 排 水 槽 ； 14-廢 水 渠 4管廊布置管廊：是指集中布置濾池的管渠、配件

26、及閥門的場(chǎng)所，要求如下：（1）力求緊湊，簡(jiǎn)捷；（2）留有設(shè)備與管配件安裝、維修時(shí)必須的空間；（3）具有良好的防水、排水、通風(fēng)、照明設(shè)備；（4）便于與濾池操作室聯(lián)系；（5）管廊中的管道一般用金屬材料，也可用鋼筋混凝土渠道；（6）管廊門及通道應(yīng)允許最大配件通過，并考慮檢修方便。 幾種管廊布置方法見圖9-24，濾池?cái)?shù)小于5個(gè)時(shí)，濾池宜采用單行排列，管廊位于濾池的一側(cè)。當(dāng)濾池?cái)?shù)超過5個(gè)時(shí)，濾池宜采用雙行排列，管廊位于兩排濾池的中間。后者布置緊湊，但管廊通風(fēng)、采光不如前者，檢修也不太方便。(a)清水渠沖洗水渠排水渠進(jìn)水渠(b)進(jìn)水渠進(jìn)水渠清 水 渠沖 洗 水 渠 無閥濾池?zé)o閥濾池121211451768

27、920161015131419183HH0圖 9-25 無閥濾池過濾過程1-進(jìn)水分配槽； 2-進(jìn)水管； 3-虹吸上升管； 4-傘形頂蓋； 5-擋板；6-濾料層； 7-承托層； 8-配水系統(tǒng)； 9-底部配水區(qū)； 10-連通渠；11-沖洗水箱； 12-出水渠； 13-虹吸輔助管； 14-抽氣管； 15-虹吸下降管； 16-水封井； 17-虹吸破壞斗； 18-虹吸破壞管； 19-強(qiáng)制沖洗管； 20-沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)器7 優(yōu)缺點(diǎn) 無閥濾池一般用于中、小型水廠。單池面積一般不大于16 m2。 優(yōu)點(diǎn)： 它不需大型閥門，沖洗完全自動(dòng)，造價(jià)較低，操作管理較為方便，過濾過程中不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象。 缺點(diǎn)： 池體結(jié)構(gòu)較

28、復(fù)雜，濾料裝御困難，沖洗水箱位于濾池上部，出水標(biāo)高較高，相應(yīng)抬高了濾前處理構(gòu)筑物如沉定池或澄清池的標(biāo)高，從而給水廠處理構(gòu)筑物的總體高程布置帶來困難。 虹吸濾池虹吸濾池12171545316109786111213沖洗過濾圖 9-26 虹吸濾池的構(gòu)造1-進(jìn)水槽； 2-配水槽； 3-進(jìn)水虹吸管； 4-單格濾池進(jìn)水槽； 5-進(jìn)水堰； 6-布水管；7-濾層； 8-配水系統(tǒng)； 9-集水槽； 10-出水管； 11-出水井； 12-出水堰； 13-清水管；14-真空系統(tǒng)； 15-沖洗虹吸管； 16-沖洗排水管； 17-沖洗排水槽 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 不需要大型閥門及相應(yīng)的啟閉控制設(shè)備，也無管廊；可以利用濾池本身的

29、出水量、水頭進(jìn)行沖洗，不需要設(shè)置沖洗高位水箱或水泵；可以在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)來水量的變化自動(dòng)均衡地調(diào)節(jié)各格濾池的濾速，不需要濾速控制設(shè)施；濾出水水位永遠(yuǎn)高于濾層，不會(huì)發(fā)生負(fù)水頭現(xiàn)象。缺點(diǎn)： 池深較大；不能排放初濾水；沖洗強(qiáng)度受其它幾格濾池出水量的影響，故沖洗效果不象普通快濾池那樣穩(wěn)定。 移動(dòng)沖洗罩濾池移動(dòng)沖洗罩濾池Z2Z1107689543151413111221圖 9-27 移動(dòng)罩濾池（11）（14）（10）（9）（4）（15）（16）（21）12（3）（22）12（2）（1）（23）（24）21 1-進(jìn)水管； 2-穿孔配水墻； 3-消力柵； 4-小阻力配水系統(tǒng)的配水孔；5-配水系統(tǒng)的配水室

30、； 6-出水虹吸中心管；7-出水虹吸管鐘罩； 8-出水堰； 9-出水管；10-沖洗罩； 11-排水虹吸管； 12-桁車； 13-浮筒； 14-針形閥； 15-抽氣管； 16-排水渠9867（12）（13） 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 池體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；無需沖洗水箱（塔）；無大型閥門，管件??；采用泵吸式?jīng)_洗罩時(shí)，池深較淺；與同規(guī)模的普通快濾池相比，造價(jià)有所下降。 缺點(diǎn)： 不能排放初濾水；機(jī)電及控制設(shè)備較多；自動(dòng)控制與維修較復(fù)雜。 移動(dòng)沖洗罩濾池適用于大、中型水廠。 V型濾池型濾池 濾 板平面圖反沖水管ABBA13121618反沖洗真空管54321進(jìn)水總渠A-A剖 面管 廊控 制 室171312149107154

31、 31圖 9-28 V型濾池構(gòu)造簡(jiǎn)圖1-進(jìn)水氣動(dòng)隔膜閥； 2-方孔； 3-堰口； 4-側(cè)孔； 5-V型槽； 6-小孔； 7-排水渠； 8-氣、水分配渠 9-配水方孔； 10-配氣方孔；11-底部空間； 12-水封井； 13-出水堰； 14-清水渠； 15-排水閥； 16-清水閥； 17-進(jìn)氣閥； 18-沖洗水閥B-B剖面9108765 優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ： 采用均質(zhì)濾料過濾，避免了級(jí)配濾料過濾時(shí)可能產(chǎn)生的一些缺點(diǎn)。濾料層含污容量大，出水水質(zhì)較好，過濾周期較長(zhǎng)，過濾速度較高。采用氣-水聯(lián)合反沖洗，沖洗耗水量小，沖洗效果好。容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過濾與沖洗。 缺點(diǎn)： 對(duì)沖洗操作要求嚴(yán)格，需要鼓風(fēng)機(jī)等機(jī)械。濾池施

32、工要求嚴(yán)格。 消毒方法有氯消毒、氯胺消毒臭氧消毒、紫外線消毒等。氯消毒的作用原理氯消毒的作用原理氯易溶于水中，在清水中，發(fā)生下列反應(yīng)：Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-HOCl H+ + OCl-HOCl和OCl-的比例與水中溫度和pH有關(guān)。PH高時(shí)，OCl-較多，HOCl和OCl-都有氧化能力，但細(xì)菌帶負(fù)電，故主要通過HOCl消毒。當(dāng)水中有氨存在時(shí)，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)： NH3 + HOCl NH2Cl + H2O NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O反應(yīng)后，一氯胺、二氯胺、三氯胺的含量與pH有關(guān)： PH9，一氯氨占優(yōu)勢(shì)

33、 PH=7時(shí)，一氯氨和二氯氨同時(shí)存在 PH6.5時(shí)，二氯氨 PH4.5 三氯氨 氯氨的消毒也是依靠HOCl，只有HOCl消耗得差不多時(shí)，反應(yīng)才會(huì)向左移動(dòng)。 因此，采用氯氨消毒需要較長(zhǎng)的接觸時(shí)間。在三種氯氨中，二氯氨消毒效果最好。但有嗅味。三氯氨消毒作用極差，且有惡嗅味。加氯設(shè)備、加氯間和氯庫(kù)加氯設(shè)備、加氯間和氯庫(kù) 加氯機(jī)：轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，自動(dòng)加氯機(jī)需配以相應(yīng)的自動(dòng)檢測(cè)與控制設(shè)備。 加氯間：可以和氯庫(kù)合建，是安置加氯設(shè)備的操作間 氯庫(kù)：是儲(chǔ)備氯瓶的倉(cāng)庫(kù)。加氯間與氯庫(kù)應(yīng)有通風(fēng)、照明、防火、保溫、報(bào)警、事故處理等措施。氯化消毒副產(chǎn)物氯化消毒副產(chǎn)物 氯消毒的副產(chǎn)物主要有 三鹵甲烷（THMS）,即一氯二溴甲