水实验模型设计普通快滤池p
普通快滤池
三种滤池的介绍一、滤池形式的发展普通快滤池是最早被广泛采用的池型，其他形式的滤池都是随着水厂技术和管理方面的改进，为了满足不同需求、从减少阀门数量、提高滤层截污能力、降低反冲洗能耗等不同角度逐步发展起来的。
(1)普通快滤池过滤时，滤池进水和清水支管的阀门开启，原水自上而下经过滤料层、承托层，经过配水系统的配水支管收集，最后经由配水干管、清水支管及干管后进入清水池。
当出水水质不满足要求或滤层水头损失达到最大值时，滤料需要进行反冲洗。
为使滤料层处于悬浮状态，反冲洗水经配水系统干管及支管自下而上穿过滤料层，均匀分布在滤池平面，冲洗废水流入排水槽、浑水渠排走。
（2）虹吸滤池我国水厂中，北京印染厂给水工程在20世纪60年代引进了虹吸滤池，设计规模700 m3/h，是最先采用虹吸滤池的。
它与普快滤池的主要区别在于滤池的进水和反冲洗排水阀门由进水和排水虹吸管来替代，不需要大型阀门、不设管廊;滤池本身提供所需反冲洗水头和水量，不需设高位水箱或水泵。
此外虹吸滤池在过滤时滤后水位一直高于滤层，不会发生负水头现象。
(3)移动罩滤池每座移动罩滤池可包括几个或几十个滤格，布置成单排或多排式。
它的反冲洗机构由冲洗罩、行车、导轨和电气控制系统组成。
行车沿导轨将冲洗罩按程序带到冲洗的滤格上部，下落形成密封圈，使冲洗的滤格就和整个滤池的上部进水区完全隔离，其他滤格的滤出水就会从冲洗罩所隔离的滤格底部，自下而上通过滤层，经过罩顶排出滤池外。
(4)无阀滤池原水经进水分配槽、进水管、和配水挡板的消能和分散作用后均匀分布在滤料层上部。
水流通过滤层、滤头进入集水空间，后经连通渠上升至冲洗水箱，最后通过溢流堰进入清水池。
无阀滤池的特点是虹吸的产生和破坏是利用滤池进出水压差自动控制。
(5)V型滤池由法国Degremont公司设计的V型滤池在20世纪70年代广泛应用于欧洲大陆。
V型滤池滤料为均匀粗粒石英砂，保持恒水位、等速过滤，采用带有表面扫洗的气水联合冲洗方式。
普通快滤池的构造及工作原理是什么
普通快滤池的构造及工作原理是什么?普通快滤池是给水处理中最常见的一种重力滤池，是利用滤层中粒状滤料所提供的表面积，截留水中已经过混凝处理的悬浮固体的分离设备。
具有滤速快、效率高的特点，适用于>10000m³/d水厂。
应注意的是原水在进入滤池前必须有混凝过程，否则仅能去除水中50%～80%的浊质。
快滤池由配水干管、支管、承托层、滤料层以及冲洗排水槽、集水渠组成，并配有相应的浑水管、冲洗水管、清水管及冲洗排水管等管廊、管渠和阀门。
如图2.2.31所示。
在过滤过程中随着滤层中杂质截留量的增加，滤层的水流阻力也随之增大，即水头损失增加。
当水头损失增大到一定程度致使滤池产水量锐减，或滤过水质不符合要求时，应对滤层进行反冲洗。
因此快滤池的工作过程应包括过滤和对滤层的反冲洗两部分，周期进行。
（1）过滤周期打开浑水支管和清水支管阀门，混凝沉淀后的浑水经进水干管，通过浑水阀进入集水渠、冲洗排水槽，水均匀地通过滤料层，滤速为7～18m/h，将水中的杂质截流在滤料表面及滤料层中，洁净的过滤水通过承托层、配水系统收集，经清水支管阀门汇入清水干管，至清水池。
滤后水的浊度小于5NTU或更低。
（2）冲洗周期先关闭浑水管道上的阀门，等滤池水位在砂面上10cm左右时，再关闭清水管道上的阀门，以防止空气进入滤料层。
开冲洗排水管上的阀门及冲洗水干管上的阀门，冲洗水经配水系统、承托层进入滤料层，滤料在上升水流的作用下，悬浮膨胀，滤料中的杂质、淤泥被洗脱下来，废水进入洗砂排水槽、集水渠及冲洗排水管阀门排入废水渠，冲洗至排出水清澈为止。
单级滤料冲洗强度12～15L/（m²·s），冲洗时间5～7min；双层滤料冲洗强度13～16L/（m²·s），冲洗时间6～8min；多层滤料冲洗强度16～17L/（m²·s），冲洗时间5～7min。
冲洗周期消耗水量约为生产总水量的1%～3%（即水厂自用水量）。
普通快滤池的构造
滤料表层孔隙率较小。杂质主要截留在滤料表层。下部滤层的截污能力还未得到充分发挥，由于水头损失的提高，过滤就得停止，导致滤料层截污能力低。
五、提高滤池截污能力的途径
改进方向：
提高滤层含污能力，延长过滤周期。
1）上向流
当流速太大时，表面应加格网或格栅。
缺点：反冲洗时膨胀受到限制
冲洗水流与过滤水流方向一致，冲洗效果不好，大量污泥需通过整个滤层才能排出，往往使污泥排除不净。
q最小/q最大0.95-------达到均匀
两种途径：1）增大孔眼出水水力阻抗
2）降低配水系统水力阻抗
二、配水系统类型
1．大阻力配水系统
使孔眼的水力阻力远远大于其它部分的水力阻力――增加孔眼流速（5－6m/s）
配水孔眼面积为滤池面积的1/500
开孔比小＝0.2－0.25%
特点：工作可靠、采用最广、冲洗干净
?给水处理原水混凝沉淀澄清过滤原水微絮凝过滤微絮凝过滤原水加药过滤接触过滤?废水处理原水生物处理过滤第2节快滤池一快滤池分类普通快滤池虹吸滤池重力滤池压力滤池移动罩冲洗滤池二普通快滤池的构造组成
一、慢滤池
滤速慢：V＝0.1-0.3 m/h
表面生长一层滤膜（1－2个星期后）
效果：浊度可降到0，可不消毒。
可以按要求设计d10和d80
3．滤料层规格
材质、粒径和厚度
粒径：小，比表面积大，有利于矾花的吸附但易堵塞
厚度：矾花穿透深ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ＋保护厚度
穿透深度与粒径、滤速及水的混凝效果有关
（大）（大）（高）（差）
类别
滤料组成
滤速(m/h)
强制滤速(m/h)
粒径(mm)
不均匀系数K80
普通快滤池
三种滤池的介绍一、滤池形式的发展普通快滤池是最早被广泛采用的池型，其他形式的滤池都是随着水厂技术和管理方面的改进，为了满足不同需求、从减少阀门数量、提高滤层截污能力、降低反冲洗能耗等不同角度逐步发展起来的。
(1)普通快滤池过滤时，滤池进水和清水支管的阀门开启，原水自上而下经过滤料层、承托层，经过配水系统的配水支管收集，最后经由配水干管、清水支管及干管后进入清水池。
当出水水质不满足要求或滤层水头损失达到最大值时，滤料需要进行反冲洗。
为使滤料层处于悬浮状态，反冲洗水经配水系统干管及支管自下而上穿过滤料层，均匀分布在滤池平面，冲洗废水流入排水槽、浑水渠排走。
（2）虹吸滤池我国水厂中，北京印染厂给水工程在20世纪60年代引进了虹吸滤池，设计规模700 m3/h，是最先采用虹吸滤池的。
它与普快滤池的主要区别在于滤池的进水和反冲洗排水阀门由进水和排水虹吸管来替代，不需要大型阀门、不设管廊;滤池本身提供所需反冲洗水头和水量，不需设高位水箱或水泵。
此外虹吸滤池在过滤时滤后水位一直高于滤层，不会发生负水头现象。
(3)移动罩滤池每座移动罩滤池可包括几个或几十个滤格，布置成单排或多排式。
它的反冲洗机构由冲洗罩、行车、导轨和电气控制系统组成。
行车沿导轨将冲洗罩按程序带到冲洗的滤格上部，下落形成密封圈，使冲洗的滤格就和整个滤池的上部进水区完全隔离，其他滤格的滤出水就会从冲洗罩所隔离的滤格底部，自下而上通过滤层，经过罩顶排出滤池外。
(4)无阀滤池原水经进水分配槽、进水管、和配水挡板的消能和分散作用后均匀分布在滤料层上部。
水流通过滤层、滤头进入集水空间，后经连通渠上升至冲洗水箱，最后通过溢流堰进入清水池。
无阀滤池的特点是虹吸的产生和破坏是利用滤池进出水压差自动控制。
(5)V型滤池由法国Degremont公司设计的V型滤池在20世纪70年代广泛应用于欧洲大陆。
V型滤池滤料为均匀粗粒石英砂，保持恒水位、等速过滤，采用带有表面扫洗的气水联合冲洗方式。
给水课程设计普通快滤池
给水课程设计普通快滤池一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解普通快滤池的工作原理及其在给水处理中的重要性；2. 学生能够掌握普通快滤池的组成部分及各部分的功能；3. 学生能够描述普通快滤池的运行过程，包括滤料的选择、过滤速度的控制等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析给水处理中普通快滤池的操作过程；2. 学生能够设计简单的普通快滤池实验，并通过实验数据进行分析和总结；3. 学生能够运用图表、文字等形式，清晰、准确地表达普通快滤池的相关知识。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到给水处理工程在环境保护和水资源利用方面的重要性，培养环保意识和责任感；2. 学生通过学习普通快滤池的原理和应用，激发对水处理技术的兴趣，提高学习热情；3. 学生在学习过程中，培养合作、探究、创新的精神，形成积极向上的学习态度。
课程性质：本课程为给水处理技术的实践教学，以理论联系实际为原则，注重培养学生的实践操作能力和分析解决问题的能力。
学生特点：初三学生具备一定的物理、化学基础知识，对实验操作有浓厚兴趣，但需加强理论知识与实际应用的结合。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生通过实践探究，将理论知识转化为实际操作能力，提高学生的综合素质。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 普通快滤池的工作原理及重要性：介绍普通快滤池在给水处理中的作用，滤除水中悬浮物和部分胶体，保证水质的清洁。
教材章节：《给水工程》第四章第三节“过滤处理”。
2. 普通快滤池的组成部分及功能：分析滤池的构成，包括滤料层、承托层、配水系统等，并阐述各部分的作用。
教材章节：《给水工程》第四章第三节“过滤处理的设备与材料”。
3. 普通快滤池的运行过程：讲解滤料的选择、过滤速度的控制、反冲洗等过程，使学生了解滤池的运行机制。
普通快滤池课程设计书
普通快滤池课程设计书一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解普通快滤池的基本概念和原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能够掌握普通快滤池在给水处理中的应用和操作流程。
3. 学生能够了解普通快滤池与其他类型滤池的优缺点对比。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析给水处理过程中普通快滤池的工作原理和操作要点。
2. 学生能够通过实际案例分析，设计并优化普通快滤池的运行参数，提高处理效果。
3. 学生能够运用数据分析和评价方法，对普通快滤池的处理效果进行评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对给水处理技术的兴趣，激发他们学习环境保护和水资源利用的责任感。
2. 培养学生团队合作精神，学会在小组讨论中倾听、尊重他人意见，共同解决问题。
3. 培养学生关注社会热点问题，认识到普通快滤池在水资源保护中的重要性，树立环保意识。
课程性质：本课程为环境科学相关学科的中等难度课程，结合实际案例，注重理论与实践相结合。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理和化学基础，对环境保护和水资源利用有一定了解。
教学要求：通过本课程的学习，使学生在掌握普通快滤池相关知识的基础上，提高分析问题、解决问题的能力，培养学生的环保意识和实践操作技能。
教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学习效果。
二、教学内容1. 普通快滤池基本概念：滤池的定义、分类及普通快滤池的特点。
2. 普通快滤池工作原理：过滤介质、滤层结构、过滤过程及过滤机理。
3. 普通快滤池的组成部分：滤池壳体、滤料、反冲洗设备、进出水系统等。
4. 普通快滤池在给水处理中的应用：处理流程、运行参数优化、操作注意事项。
5. 普通快滤池与其他类型滤池的对比：不同类型滤池的性能、适用范围及优缺点分析。
6. 案例分析：选取具有代表性的普通快滤池工程案例，分析其设计、运行及优化过程。
7. 数据分析与评价：介绍评价普通快滤池处理效果的方法和指标，如滤速、过滤周期、水头损失等。
普通快滤池设计计算
普通快滤池设计计算1.已知条件设计水量Qn=20000m 3/d≈ 833m3/h.滤料采用石英砂，滤速v=6m/h, d10 =0.6, K80 =1.3,过滤周期 Tn=24h ，冲洗总历时t=30min=0.5h; 有效冲洗历时t0=6min=0.1h。
2.设计计算（ 1）冲洗强度q q[L/(s*m 3）] 可按下列经验公式计算。
43.2dm1.45 (e0.35)1.632q(1e)v0.632式中 dm——滤料平均粒径， mm；e——滤层最大膨胀率，采用e=40%;v——水的运动黏度， v=1.14m m2/s（平均水温为15℃）。
与 d10对应的滤料不均匀系数K 80=1.3，所以dm=0.9 K80d10=0.9x1.3x0.6=0.702(mm)43.20.7021.45(0.40.35)1 .632q(10.4)1.140.632=11[L/(s*m 3） ](2) 计算水量 Q水厂自用水量主要为滤池冲洗用水，自用水系数α为Tn=24=1.053.6qt 3.6(Tn t)0(240.5)11 0.1v6Q= αQn=1.05X883=875(m3/d)(3) 滤池面积 F滤池总面积 F=Q/v=875/8=109㎡滤池个数 N=3 个，成单排布置。
单池面积 f=F/N=109/3=36.33(㎡），设计采用 40㎡，每池平面尺寸采用 B×L=5.2m×7.8m (约 40 ㎡），池的长宽比为 7.8/5.2=1.5/1.(4)单池冲洗流量 q冲q冲=fq=40×11=440(L/s)=0.44(m3/s)(5)冲洗排水槽①断面尺寸。
两槽中心距 a 采用 2.0m, 排水槽个数n1=L/a=7.8/2.0=3.9≈ 4个槽长l=B=5.2m,槽内流速v 采用0.6m/s。
排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其qla11 5.2 2.0末端断面模数为 x4570=0.2m4570v0.6集水渠与排水槽的平面布置和槽的断面尺寸见图。
普通快滤池ppt
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承托层级配原则：
▪ 每一砾石层应尽量的均匀，最好10％和90%的通过直径相差不到 √2，在美国一般采用的通过和截留比率为2。
▪ 底层最小粒径尺寸应该是配水系统孔口直径的2到3倍。 ▪ 顶层最小粒径尺寸应该是截留滤料ES的4～4.5倍。 ▪ 对于层与层来说，粗层最顶端滤料粒径的极限应该是接壤的细层
底端滤料粒径极限的4倍。 ▪ 每一层必须至少7cm厚，或者3倍于各层底部滤料粒径的极限值，
4. 普通快滤池
4.1 概述
快滤池：利用滤层中粒状材料所提供的表面积，截留水中 已经过混凝处理的悬浮固体的设备。
滤池反冲洗的判断指标： ①整个滤池的水头损失超过允许值或规定值（2.4～3.0m） ②滤后水水质恶化或达到已设定的上限 ③达到最大时间的限制（一般3～4天）
4.2 快滤池的滤料
种类：砂、粉碎无烟煤、GAC、石榴石和钛铁矿 配置：
年VIP
月VIP
连续包月VIP
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使用高滤速、投加助滤剂的效果
采用高滤速所要关注的问题在于对水中颗粒数的控制。
有关流速的小结：
高速过滤厂的运行管理总结为：低浊度目标、优化化学 预处理、使用聚合絮凝剂和（或）助滤化学品、采用 双层或三层滤池，以及连续监测每个滤池的出水浊度、 良好的操作培训。
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间主要是存在一种称之为边界效应的差 别。由于在滤池内部（包括模型和原形） 的滤料，在每一个方向所接触的都是滤 料，可以不受影响的发挥它的过滤功能， 而仅靠池壁的滤料则和池壁接触，它们 的过滤功能的发挥就受到了影响。因此 要校核边界效应。
❖校核：如果砂砾按பைடு நூலகம்均粒径1mm计算，
4/滤池高度： 支承层：H1=0.45m ;滤料层：H2=0.7m; 砂面上水深：H3=1.7m; 保护高度：H4=0.30m 滤池总高度：H=H1+H2+H3+H4 =0.45+0.7+1.70+0.30
=3.15m
5/普通快滤池实验模型示意图（图）：
高位水箱
投药瓶
滤柱
原水水箱
4.普通快滤池实验设计
1.实验内容及目的 2.实验设计的依据 3.普通快滤池模型设计 4.普通快滤池过滤实验设计
1.实验内容及目的：
1）设计水量为10m3的普通快滤 池的实验模型
2）设计正交实验确定影响过滤和 反冲洗的因素
2.实验设计的依据
❖ 水处理实验问题可以分为试验装置的相似性、试验
规模和试验时间三个方面来讨论。
❖最后用正交法安排过滤实验和反冲洗
实验，确定影响过滤和反冲洗的影响 因素。
Over ！
1)过滤过程水的流程：
混凝沉淀池来水 浑水进水管 1号阀 门 集水渠 冲洗排水槽 滤层承托 层 配水系统 2号阀门 清水干管 清水池
2）反冲洗过程水的流程
冲洗水干管 3号阀门 配水系统承 托层 滤料层 冲洗排水槽 集水渠 4号阀门 废水渠道 水厂厂区下水道
▪ 普通快滤池构造透视图
二. 实验设计
❖在两个系统间存在几何相似的关系，这是严格的
相似概念所要求的，滤池模型虽然未能满足这一 要求，但却是实践中得到证明的最可靠的设计模 型办法，并起到解决生产问题的作用，这种模型 可以想象成构成原形的一个单元。在模型中，水 中絮体颗粒随着水的流动，运动到滤料表面上并 附着在滤料上面，或者从滤料表面脱落重新进入 水中的过程，应该与原形滤池无差别。这就是单 元模型的设计依据。研究水质处理过程本身时， 由于必须要用处理构筑物原形所用的水，而且是 同样含有具有原来物理和化学性质的颗粒物的水， 往往只能采用这种单元模型的概念。
表面积为scm2,则在上述直径为26cm的模 型滤池中，砂粒的总面积大致为：
(π/4) ×2602scm2,其中π×260scm2处在 池壁处，因此池壁处的砂粒的面积在整个 面积砂的面积中占(4/260)×100%=1.5%. 这个数字是边界效应的具体体现，由于是 一个比较小的数字，说明边界效应可以忽 略。（据英国的经验，过滤试验装置，直 径至少为砂粒的50倍，才能忽略边界效应 影响）
水实验模型设计 —— 普通快滤池
一.概 述
1.快滤池是典型的滤层过滤设备， 利用滤层中粒状材料所提供的表面积， 截流水中已经过混凝过程处理的悬浮 固体的设备，普通快滤池能截流粒径 远比滤料空隙小的水中杂质，主要通 过接触絮凝作用，其次为筛滤作用和 沉淀作用。
2.快滤池的运行，主要是过滤和冲 洗两个过程的循环。
3.普通快滤池模型设计
1）设计资料及参数 模型设计水量：10m3/d的普通快滤池 滤料：石英砂单层滤料 冲洗方式：水反冲洗 药剂：采用硫酸铝絮凝剂和聚丙烯酰胺助滤剂
2）设计数据： 滤速：V=8m/h， 冲洗强度：取q=14L/s.m2 冲洗时间：t=6 分钟
3）设计计算
1/ 滤池工作时间：滤池工作时间为24h，冲洗周
期为12h，则滤池实际工作时间为：
T=
24
0.1
24 23
23.8h（只考虑反冲洗停用时间，
不考虑排放初滤水）
2/滤池面积：F Q 10 0.053m2
滤池设计半径：VT
8
r2
23.8
F
r=0.13m d=0.26m
(圆形截面比矩形具有较好的水利条件，拟
采用圆形截面）
3/校核边界效应（壁效应）：
❖ 在此次普通快滤池的模型试验中，选用试验模型的
滤层厚度、滤料的材料和粒度、滤层上的水深完全 和原形一样。进入模型的水，也和原形一样的经过 混凝过程的水，因而水中所含的经过混凝过程所产 生的絮体粒度也和原形一样。这就可以把模型想象 成，在生产滤池原形的平面中，沿整个池身所切割 出来的一个小面积柱体。模型和原形间的纵向尺寸 的相似比因之为1:1。面积从数平方到超过100平方 米的池子，模型与原型间就不存在相似或相似比的 关系。