直接過(guò)濾
原水不經(jīng)沉淀而直接進(jìn)入濾池過(guò)濾稱為直接過(guò)濾。直接過(guò)濾體現(xiàn)了濾料中接觸絮凝的作用。直接過(guò)濾由兩種方式：
① 接觸過(guò)濾，原水加藥后直接進(jìn)入濾池，濾前不設(shè)任何絮凝設(shè)備。為改善水流過(guò)濾條件，水流由下向上過(guò)濾，這可使混凝過(guò)程深入到濾層中提高截污能力。這就是接觸混凝過(guò)濾。濾層一般為2M，石英砂粒徑為2mm，濾速一般小于10m/h，以防止濾料被水沖走。
② 微絮凝過(guò)濾，原水加油先經(jīng)微絮凝池（時(shí)間幾分鐘內(nèi)），或?qū)⑺幖尤氲焦艿乐羞M(jìn)行混合，形成微絮粒后（粒徑大致在40~60μm左右），即進(jìn)入濾池過(guò)濾。這兩種過(guò)濾方式的過(guò)濾機(jī)理是通過(guò)脫穩(wěn)顆粒或微絮粒與濾料的充分碰撞和黏附，被濾層截留下來(lái)，濾料也是接觸凝絮介質(zhì)。
直接過(guò)濾原水色度、濁度較低，一般要求常年濁度低于50NTU（最大小于100NTU）；若經(jīng)常超過(guò)100NTU應(yīng)設(shè)澄清池。通常采用雙層、三層或均質(zhì)濾料。原水進(jìn)入濾池錢(qián)布得形成大的絮凝體。濾速由原水的水質(zhì)決定。如水中藻類多，濾前應(yīng)設(shè)除藻設(shè)備；原水堿度低時(shí)，應(yīng)加石灰等堿類。濾池的濾速及濾料組成件表5-8和表5-9；
表5-8 濾池的濾速 |
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過(guò)濾器（池）型式 |
混凝澄清 |
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正常濾速 |
接觸混凝 |
6~8 |
強(qiáng)制濾速 |
細(xì)沙過(guò)濾 |
單流 |
- |
- |
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單層過(guò)濾 |
單流 |
8~10 |
10~14 |
6~10 |
雙流 |
15~18 |
- |
雙層濾料 |
10~14 |
14~18 |
6~10 |
三層濾料 |
18~20 |
20~25 |
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變空隙濾料 |
18~21 |
- |
- |
高效纖維過(guò)濾 |
20~40 |
- |
- |
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表5-9 濾池濾料組成 |
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型 式 |
濾料直接/mm |
濾料高度/mm |
濾速/(m/h) |
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雙層濾料 |
無(wú)煙煤 |
0.8~1.8 |
400~500 |
6~10 |
石英砂 |
0.5~1.0 |
400~600 |
| 三層濾料 |
無(wú)煙煤 |
0.8~1.6 |
不宜用空氣擦洗 |
6~10 |
石英砂 |
0.5~0.8 |
重礦石 |
0.25~0.8
0.5~1.0
1.0~2.0
2.0~4.0
4.0~8.0 |
70
50
50
50
50
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這種重力式濾池已用于撫順東洲水廠和上海郊區(qū)。
近年來(lái)，許多研究人員認(rèn)為，直接過(guò)濾適用于低濁度、低色度的原水，對(duì)于濁度0~10NTU，藻類低于1000個(gè)/mL的原水，出水濁度可小于0.1NTU。原水濁度<10NTU時(shí)，直接過(guò)濾出水濁度<0.1~0.2NTU，SDI<3.5，濾速近于10m/h。在設(shè)計(jì)運(yùn)行中，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)精確控制絮凝過(guò)程，選擇藥劑與投加量和加藥點(diǎn)進(jìn)行過(guò)濾監(jiān)測(cè)及配備自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
由于水質(zhì)微污染的加劇，20世紀(jì)80年代后，在發(fā)達(dá)國(guó)家直接過(guò)濾得到廣泛應(yīng)用。目前，新建水廠基本上都采用了直接過(guò)濾工藝，均用均質(zhì)大顆粒濾料直接1.2~1.8mm，濾層達(dá)3m以上，顯著增大了截污能力，允許更多的穿透深度，水頭損失增長(zhǎng)慢，濾速提高至20~30,/h；預(yù)處理加臭氧后濾速可達(dá)35m/h，處理規(guī)模已劇增。如澳大利亞1996年建成的日處理量500萬(wàn)噸微絮凝深度過(guò)濾水廠，采用均質(zhì)石英砂或無(wú)煙煤濾層3m以上，濾速達(dá)20m/h。
直接過(guò)濾適用于先加無(wú)機(jī)混凝劑--聚合鋁或聚合鐵，采用高分子聚合物作為絮凝劑或助凝劑。正確選擇混凝劑、絮凝劑、加藥量和加藥點(diǎn)十分重要，可提高出水水質(zhì)和延長(zhǎng)運(yùn)行周期。由于燒杯試驗(yàn)結(jié)果和大型運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果是一致的，故可將小試結(jié)論用于運(yùn)行。實(shí)踐證明，采用管道混凝效果良好。
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