滤料的有效粒径及不均匀系数

 滤料不均匀系数过大,过滤时滤层含污能力减小;反冲洗时,为满足粗颗粒膨胀要求,细颗粒可能被冲出滤也,若满足细颗粒膨胀要求,粗颗粒可能得不到很好的冲洗。滤料在反冲洗的过程中,滤料呈流化和膨胀状态,冲洗完成后细小颗粒滤料积聚在滤床上部,大颗粒滤料沉到滤床底部,由上而下形成细-粗滤料滤床。不均匀系数就越大,形成粗细的差距就越明显,这种滤料称为级配滤料,级配滤料的不均匀系数K80一般为1.6-2.0。
       滤池滤料的粒径和级配应适应悬浮颗粒的大小和去除效率要求。粒径表示滤料颗粒的大小,通常指能把滤料颗粒包围在内的一个假想的球体的直径。级配表示不同粒径的颗粒在滤料中的比例,级配滤料的截污作用主要在上级上层细颗粒,滤层的截污作用不充分,为了克服级配滤料的缺陷可以采用多层滤料或均质滤料。

       采用均质滤料也是提高滤层截污能力的一种方法。根据«滤池气水冲洗设计规程»(CECS 50:1993),均质石英砂滤料的定义为“有效粒径较均匀的石英砂滤料,一般不均匀系数K80为1.3-1.4,不超过1.6”。均质滤料滤池一般采用不膨胀或微膨胀冲洗,冲洗方式较常使用空气进行辅助冲洗。
     总而言之,滤料的粒径、滤层的配级及滤料的不均匀系数都存在着很大的关系,较小的滤料粒径对保证滤后水质有利,但可能导致水头损失增长过快,滤层的含量污量低,过滤周期短,滤速低,产水量小等问题,一般不利于过滤的进行;在保证滤后水质的条件下,宜选择较大粒径的滤料。滤料的平均粒径越小,不均匀系数可以越大,滤料的平均粒径越大,不均匀系数要越小。出水水质的好坏,滤料的粒径选择及搭配尤为重要,所以要合适搭配滤料的粒径及不均匀系数和滤料的配级。

滤料的有效粒径(d10)是指通过滤料重量的筛孔孔径,滤料不均匀系数(K80)是指通过滤料重量80%的筛孔孔径。滤料的粒径直接影响过滤的效果和滤层的反冲洗,描述滤料粒径分布主要有:中位粒径法;有效粒径法;平均粒径法。较为广泛使用的是采用有效粒径法,即以有效粒径d10和不均匀系数K80(d80/d10)或K60(d60/d10)来表示粒径的分布,其中d10、d60、d80分别表示累积重量百分比为10%,60%,80%时的滤料粒径,d10称为有效粒径。不均匀系数越大表明滤料粒径的分布越不均匀。
     滤池滤料的粒径和级配应适应悬浮颗粒的大小和去除效率要求。粒径表示滤料颗粒的大小,通常指能把滤料颗粒包围在内的一个假想的球体的直径。级配表示不同粒径的颗粒在滤料中的比例,级配滤料的截污作用主要在上级上层细颗粒,滤层的截污作用不充分,为了克服级配滤料的缺陷可以采用多层滤料或均质滤料。
       多层滤料的截污作用主要集中在上层细颗粒,粒径粗的比重小,粒径细的比重大,这样当冲洗后进行水力分级时,形成上层粗颗粒、下层细颗粒的滤料级配。双层滤料一般采用石英砂(比重约为2.55-2.65)和无烟煤(1.5-1.75);多层滤料则采用无烟煤、石英砂和钛铁矿(比重约为4.7-4.8)。

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