摘要：顆粒濾料與纖維濾料組合過濾結合了顆粒濾料具有深層過濾和纖維濾料具有高精度過濾的特點，這種組合濾池避免了其他組合濾池存在的缺陷，具有較好的過濾特性和反沖洗特性。試驗結果表明：在進水濁度為10-80NTU，濾速9-20m/h的條件下，這種組合濾池運行穩定，固體懸浮物質量濃度去除率≥95%，截污量可達24kg/m3。與(yu)單獨采用石英砂和纖維濾(lv)(lv)料的濾(lv)(lv)池相(xiang)比，其(qi)具有過濾(lv)(lv)速度快、周期長、截污量(liang)大、水頭損(sun)失小、反沖洗(xi)耗(hao)水耗(hao)氣量(liang)小等(deng)特點。
1、組合過濾技術的發(fa)展
過(guo)濾(lv)(lv)(lv)是(shi)飲用(yong)(yong)水處理(li)(li)中(zhong)不(bu)(bu)(bu)可缺(que)少(shao)的(de)(de)一個環節(jie)。在污水處理(li)(li)中(zhong)，過(guo)濾(lv)(lv)(lv)也被廣(guang)泛應用(yong)(yong)。在過(guo)濾(lv)(lv)(lv)技術中(zhong)，濾(lv)(lv)(lv)料的(de)(de)種(zhong)類(lei)和(he)濾(lv)(lv)(lv)層(ceng)的(de)(de)構成(cheng)是(shi)決(jue)定過(guo)濾(lv)(lv)(lv)設備性能優(you)劣的(de)(de)關鍵，它們(men)決(jue)定著過(guo)濾(lv)(lv)(lv)設備的(de)(de)基本性能。因此(ci)，過(guo)濾(lv)(lv)(lv)技術的(de)(de)發展在很(hen)大程度上(shang)取(qu)決(jue)于對(dui)濾(lv)(lv)(lv)料層(ceng)構成(cheng)的(de)(de)研(yan)究和(he)改進。濾(lv)(lv)(lv)池自1884年首先使用(yong)(yong)距今已(yi)有一百多(duo)年的(de)(de)歷史，隨著過(guo)濾(lv)(lv)(lv)技術的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)斷進步(bu)，濾(lv)(lv)(lv)料也不(bu)(bu)(bu)斷的(de)(de)更新，經歷了由(you)石英砂到(dao)纖維濾(lv)(lv)(lv)料，由(you)細到(dao)粗，由(you)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻到(dao)均(jun)勻，由(you)單層(ceng)到(dao)雙層(ceng)以至多(duo)層(ceng)的(de)(de)發展。
1.1 雙層、多(duo)層石(shi)英砂(sha)濾料組合
為了克服傳統(tong)單(dan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)砂濾(lv)(lv)的(de)(de)(de)缺陷，研(yan)究(jiu)人員開發(fa)出(chu)雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)料，即在(zai)石(shi)英砂濾(lv)(lv)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)上部(bu)放置1層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)粒徑較大、密度較小的(de)(de)(de)輕(qing)質濾(lv)(lv)料。雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)料在(zai)一定程(cheng)度上提高了濾(lv)(lv)速和過(guo)濾(lv)(lv)效(xiao)率，增(zeng)加了床層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)截污容量，延(yan)長(chang)了過(guo)濾(lv)(lv)周期。三層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)料是沿(yan)著雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)料研(yan)發(fa)思路的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)結果，后來人們(men)又研(yan)究(jiu)了四(si)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、五層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)料。理(li)(li)論上講，濾(lv)(lv)料層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)數越多，濾(lv)(lv)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結構越合(he)(he)理(li)(li)，越接近于理(li)(li)想濾(lv)(lv)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，過(guo)濾(lv)(lv)效(xiao)果越好。但是在(zai)實際應用(yong)(yong)(yong)中卻出(chu)現許多問(wen)題，例如：相(xiang)鄰兩(liang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)濾(lv)(lv)料間的(de)(de)(de)混床，濾(lv)(lv)料的(de)(de)(de)流(liu)失(shi)及反(fan)沖(chong)洗(xi)效(xiao)果差等。雙(shuang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和三層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)石(shi)英砂組合(he)(he)過(guo)濾(lv)(lv)實質上是由2個(ge)或3個(ge)不同(tong)的(de)(de)(de)單(dan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)石(shi)英砂濾(lv)(lv)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)串聯組成，而每層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)內仍然(ran)(ran)存在(zai)水力篩分作用(yong)(yong)(yong)，主要擔(dan)負(fu)截污作用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)仍然(ran)(ran)為表(biao)面部(bu)分。
1.2 活性(xing)炭(tan)、焦炭(tan)、麥飯石濾料組合(he)
采用該種組(zu)合濾(lv)料的濾(lv)池以(yi)上向流(liu)方式運行，濾(lv)料底層(ceng)為(wei)(wei)活性(xing)炭(tan)，中(zhong)間層(ceng)為(wei)(wei)焦(jiao)(jiao)炭(tan)，上層(ceng)為(wei)(wei)麥飯(fan)石(shi)。活性(xing)炭(tan)比表(biao)面積(ji)較(jiao)大(da)，內(nei)部空隙較(jiao)發達，有良好的吸(xi)附(fu)性(xing)能(neng)(neng)，而且能(neng)(neng)截(jie)留不能(neng)(neng)快速降解的物質。焦(jiao)(jiao)炭(tan)的多(duo)孔性(xing)結構和不規(gui)則的表(biao)面為(wei)(wei)微生物的生長創造(zao)了良好的條件(jian)，具有良好的吸(xi)附(fu)截(jie)留性(xing)能(neng)(neng)。麥飯(fan)石(shi)具有較(jiao)大(da)的松散容(rong)重(zhong)，依靠顆(ke)粒機(ji)械截(jie)留作(zuo)用和生物膜(mo)絮凝作(zuo)用對水中(zhong)有機(ji)物予以(yi)去除。同時，組(zu)合濾(lv)料的分層(ceng)結構使濾(lv)層(ceng)截(jie)污能(neng)(neng)力(li)增強(qiang)。然而這(zhe)種組(zu)合濾(lv)層(ceng)厚度過(guo)大(da)，濾(lv)層(ceng)阻力(li)非常大(da)，因(yin)此反沖洗(xi)要求的水氣強(qiang)度將非常大(da)，這(zhe)使得反沖洗(xi)耗能(neng)(neng)大(da)，消耗的水量(liang)(liang)和氣量(liang)(liang)多(duo)。
1.3 曝(pu)氣生物濾池-慢濾池組合
曝(pu)氣生(sheng)物濾(lv)池(chi)-慢濾(lv)池(chi)組(zu)合(he)工(gong)藝(yi)，由(you)曝(pu)氣生(sheng)物濾(lv)池(chi)和慢濾(lv)池(chi)組(zu)合(he)而成，慢濾(lv)池(chi)濾(lv)層厚度(du)為0.15m。試驗顯(xian)示，這(zhe)種組(zu)合(he)工(gong)藝(yi)具有較(jiao)(jiao)強的抗沖擊負(fu)荷能力(li)，在(zai)進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質變化較(jiao)(jiao)大(da)的條件(jian)下(xia)，組(zu)合(he)工(gong)藝(yi)的出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質穩定；原水(shui)(shui)水(shui)(shui)質對組(zu)合(he)工(gong)藝(yi)的運(yun)行周期(qi)影響較(jiao)(jiao)大(da)；對濁度(du)、色度(du)、COD、氨氮(dan)的去除(chu)率較(jiao)(jiao)高，分別為95.88%、58.38%、46.96%和27.6%，對TP、TN的去除(chu)效(xiao)果不明顯(xian)。由(you)于該濾(lv)池(chi)過濾(lv)速度(du)非常慢，濾(lv)速為0.3m/h左右，所以濾(lv)池(chi)工(gong)作效(xiao)率較(jiao)(jiao)低。
1.4 纖維(wei)球與纖維(wei)束(shu)濾料組合
該種(zhong)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池濾(lv)(lv)(lv)(lv)料由纖(xian)維(wei)(wei)球(qiu)與(yu)纖(xian)維(wei)(wei)束(shu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料組(zu)(zu)合而成(cheng)，有(you)效地(di)利用(yong)(yong)了(le)纖(xian)維(wei)(wei)球(qiu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料截(jie)污(wu)容(rong)(rong)量(liang)大和纖(xian)維(wei)(wei)束(shu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料過濾(lv)(lv)(lv)(lv)精度(du)高(gao)的(de)(de)(de)特點，將(jiang)兩者的(de)(de)(de)優點巧妙地(di)組(zu)(zu)合。這種(zhong)雙層濾(lv)(lv)(lv)(lv)料組(zu)(zu)合的(de)(de)(de)結構設(she)計，與(yu)傳統的(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料濾(lv)(lv)(lv)(lv)池相比，過濾(lv)(lv)(lv)(lv)速率、效率和精度(du)及截(jie)污(wu)量(liang)有(you)很大的(de)(de)(de)提升。該種(zhong)組(zu)(zu)合濾(lv)(lv)(lv)(lv)料濾(lv)(lv)(lv)(lv)池克(ke)服(fu)了(le)單一(yi)纖(xian)維(wei)(wei)束(shu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料濾(lv)(lv)(lv)(lv)池的(de)(de)(de)不(bu)足，采用(yong)(yong)氣水聯(lian)合反(fan)沖(chong)洗(xi)或(huo)脈沖(chong)式反(fan)沖(chong)洗(xi)方法(fa)，使過濾(lv)(lv)(lv)(lv)技(ji)術有(you)了(le)質的(de)(de)(de)飛(fei)躍。其不(bu)足之處為(wei)積留在(zai)纖(xian)維(wei)(wei)球(qiu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料內部的(de)(de)(de)積泥不(bu)容(rong)(rong)易洗(xi)出，過濾(lv)(lv)(lv)(lv)時(shi)容(rong)(rong)易釋放，影(ying)響出水水質。
1.5 顆粒濾(lv)料與纖維束濾(lv)料組(zu)合
該(gai)種(zhong)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)池濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)為顆粒(li)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)，第(di)2級(ji)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)為纖維(wei)束(shu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)，纖維(wei)束(shu)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)一(yi)端(duan)掛(gua)在不銹鋼(gang)鋼(gang)絲網上，另一(yi)端(duan)掛(gua)在固定孔板上。過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)裝(zhuang)置(zhi)在設備的(de)罐體(ti)內(nei)可上下移(yi)動，并(bing)擠(ji)壓第(di)2級(ji)纖維(wei)束(shu)軟填(tian)料(liao)(liao)層。顆粒(li)狀濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)與纖維(wei)狀濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)組(zu)合式(shi)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器是(shi)一(yi)種(zhong)組(zu)合的(de)發明(ming)專利，是(shi)將2種(zhong)物(wu)理、化學性質不同的(de)已(yi)(yi)知(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)和適用(yong)于2類已(yi)(yi)知(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器結構的(de)有機(ji)組(zu)合和改進，作(zuo)為二(er)層二(er)級(ji)的(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器起(qi)到一(yi)器多能的(de)作(zuo)用(yong)。
1.6 均質石(shi)英(ying)砂濾料與彗星式纖維(wei)濾料組合
采用均(jun)(jun)質石英(ying)砂和彗星(xing)式(shi)纖(xian)維(wei)組(zu)(zu)合(he)(he)(he)濾(lv)料的濾(lv)池(chi)，又稱雙(shuang)級濾(lv)池(chi)。該種濾(lv)池(chi)采用重力式(shi)過(guo)濾(lv)，上層(ceng)(ceng)為均(jun)(jun)質石英(ying)砂濾(lv)料，下(xia)層(ceng)(ceng)為彗星(xing)式(shi)纖(xian)維(wei)濾(lv)料。這(zhe)種組(zu)(zu)合(he)(he)(he)有效地利用了(le)石英(ying)砂濾(lv)料深(shen)層(ceng)(ceng)過(guo)濾(lv)和彗星(xing)式(shi)纖(xian)維(wei)狀濾(lv)料高精度過(guo)濾(lv)的特點(dian)，將兩(liang)者的優點(dian)巧妙組(zu)(zu)合(he)(he)(he)。與其他濾(lv)料組(zu)(zu)合(he)(he)(he)相比，該過(guo)濾(lv)組(zu)(zu)合(he)(he)(he)有以下(xia)特點(dian)：
1）濾層物理、化學性質不同(tong)，由濾板隔開，反沖(chong)洗不會(hui)發生混(hun)床現象；
2）濾層厚度小，反(fan)(fan)沖洗耗能(neng)低，耗水(shui)耗氣量(liang)較小，反(fan)(fan)沖洗效果(guo)好；
3）過濾速度快、周期長，出水水質好；
4）與(yu)長纖(xian)維(wei)濾(lv)料(liao)相比，彗星式纖(xian)維(wei)濾(lv)料(liao)填充方便，過濾(lv)裝置不需購買專利；
5）濾池結構簡(jian)單，便于施工和維護。
2、雙級濾(lv)(lv)池(chi)濾(lv)(lv)料(liao)特點和過濾(lv)(lv)機理
均質(zhi)石英砂與彗星式(shi)纖(xian)維濾(lv)料組合過(guo)濾(lv)是一(yi)種(zhong)新穎的過(guo)濾(lv)方式(shi)，均質(zhi)石英砂濾(lv)料裝(zhuang)入上層(ceng)濾(lv)柱中(zhong)，并單獨(du)設有承托層(ceng)，作為過(guo)濾(lv)層(ceng)，彗星式(shi)纖(xian)維濾(lv)料裝(zhuang)入下層(ceng)濾(lv)柱中(zhong)，作為第2級(ji)過(guo)濾(lv)層(ceng)，濾(lv)柱上下層(ceng)由(you)固定(ding)多孔濾(lv)板隔開(kai)。
2.1 均質石英(ying)砂濾料
所謂均質濾(lv)(lv)料(liao)(liao)是指濾(lv)(lv)料(liao)(liao)粒(li)徑比較(jiao)均勻的(de)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)。濾(lv)(lv)料(liao)(liao)粒(li)徑的(de)均勻程度(du)通(tong)常用濾(lv)(lv)料(liao)(liao)的(de)不均勻系(xi)數K80表示(shi)（K80=d80/d10），K80越(yue)(yue)小，濾(lv)(lv)料(liao)(liao)粒(li)徑越(yue)(yue)均勻。但濾(lv)(lv)料(liao)(liao)K80值為(wei)多大時可稱(cheng)為(wei)均質濾(lv)(lv)料(liao)(liao)，目前(qian)仍(reng)沒有統(tong)一的(de)規定(ding)。從(cong)給水生產(chan)的(de)角度(du)而言，K80越(yue)(yue)接近于1，濾(lv)(lv)料(liao)(liao)過濾(lv)(lv)性能(neng)越(yue)(yue)好(hao)，加工難度(du)也越(yue)(yue)大。從(cong)20世紀90年代開始(shi)(shi)，均質石英砂(sha)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)開始(shi)(shi)代替快濾(lv)(lv)池中傳(chuan)統(tong)的(de)石英砂(sha)濾(lv)(lv)料(liao)(liao)。
實踐證明，均(jun)質石英砂(sha)濾(lv)(lv)(lv)料粒徑比(bi)較均(jun)勻，大部分(fen)濾(lv)(lv)(lv)料粒徑集中(zhong)在一個(ge)小范圍內，過濾(lv)(lv)(lv)時不容易(yi)阻塞(sai)；過濾(lv)(lv)(lv)期間整個(ge)濾(lv)(lv)(lv)床能夠同時截(jie)留懸浮(fu)物，雜質能夠滲入砂(sha)層(ceng)深(shen)處，避免了(le)表層(ceng)截(jie)留的現象；在保證出水水質的條件下(xia)，該(gai)種濾(lv)(lv)(lv)料具有產水量高、濾(lv)(lv)(lv)速快、過濾(lv)(lv)(lv)周期長、水頭損失增長緩慢等優(you)點。
2.2 彗星式(shi)纖維濾(lv)料(liao)
彗星式纖維(wei)濾(lv)(lv)料是(shi)一(yi)種(zhong)新型的過濾(lv)(lv)材料，它將纖維(wei)濾(lv)(lv)料截污性能好與顆粒濾(lv)(lv)料反沖洗效果好的特征相結(jie)合。由彗星式纖維(wei)濾(lv)(lv)料構成的濾(lv)(lv)層(ceng)孔(kong)隙(xi)率(lv)沿(yan)濾(lv)(lv)層(ceng)高(gao)度(du)呈梯度(du)分布，下部濾(lv)(lv)料壓實程度(du)高(gao)，孔(kong)隙(xi)率(lv)相對較小，易于保證過濾(lv)(lv)精度(du)。整(zheng)個濾(lv)(lv)層(ceng)孔(kong)隙(xi)率(lv)由下而上(shang)逐(zhu)漸(jian)增加，這種(zhong)濾(lv)(lv)層(ceng)孔(kong)隙(xi)率(lv)分布特征有利于實現高(gao)速和高(gao)精度(du)過濾(lv)(lv)。
彗星式纖(xian)維(wei)濾料(liao)的(de)(de)特(te)點是其一(yi)端為松散的(de)(de)纖(xian)維(wei)束，另一(yi)端纖(xian)維(wei)絲束固定在密(mi)(mi)度較大的(de)(de)慧(hui)核內(nei)。過濾時(shi)，密(mi)(mi)度較大的(de)(de)慧(hui)核起到對纖(xian)維(wei)絲束的(de)(de)壓實作用，同時(shi)又由于(yu)慧(hui)核的(de)(de)尺寸(cun)較小，對過濾斷面孔隙率(lv)分布的(de)(de)均(jun)勻(yun)性影響不大，從而提高(gao)了(le)濾床的(de)(de)截(jie)污能力。氣水聯合反沖(chong)洗(xi)時(shi)，由于(yu)慧(hui)核和慧(hui)尾纖(xian)維(wei)絲束的(de)(de)密(mi)(mi)度差(cha)及(ji)纖(xian)維(wei)絲束隨反沖(chong)洗(xi)水流(liu)散開并擺動等特(te)點，濾料(liao)沖(chong)洗(xi)效果好。
2.3 過(guo)濾和(he)清洗機(ji)理
在過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)初期，均質石英砂濾(lv)(lv)(lv)(lv)料起(qi)主(zhu)要(yao)(yao)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)作(zuo)用，截(jie)留大(da)部分懸浮(fu)(fu)物；彗星式纖(xian)維(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料起(qi)到(dao)(dao)(dao)(dao)精過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)作(zuo)用，進一(yi)步(bu)提(ti)高出(chu)水水質。隨(sui)著過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)進行，石英砂濾(lv)(lv)(lv)(lv)料逐(zhu)漸(jian)達到(dao)(dao)(dao)(dao)飽和(he)狀態，但仍然(ran)能截(jie)留較大(da)顆粒的(de)(de)懸浮(fu)(fu)物，此時起(qi)主(zhu)要(yao)(yao)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)作(zuo)用的(de)(de)是彗星式纖(xian)維(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料，彗星式纖(xian)維(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料在水流(liu)壓力下逐(zhu)漸(jian)壓縮，由(you)上到(dao)(dao)(dao)(dao)下孔隙率從大(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)小，類似于理(li)想(xiang)(xiang)濾(lv)(lv)(lv)(lv)層(ceng)，起(qi)到(dao)(dao)(dao)(dao)了(le)非(fei)常好的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)效果。各濾(lv)(lv)(lv)(lv)層(ceng)對水中懸浮(fu)(fu)物的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)機理(li)主(zhu)要(yao)(yao)有：接觸混凝作(zuo)用、物理(li)吸(xi)附作(zuo)用、機械截(jie)流(liu)作(zuo)用。濾(lv)(lv)(lv)(lv)層(ceng)不同區域截(jie)留不同粒徑的(de)(de)懸浮(fu)(fu)物。整個過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)過(guo)(guo)(guo)程起(qi)到(dao)(dao)(dao)(dao)了(le)理(li)想(xiang)(xiang)的(de)(de)深層(ceng)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)效果。
濾(lv)池(chi)清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)采用(yong)氣(qi)水聯合(he)方式，分為2個階(jie)段(duan)，首(shou)先是(shi)彗星式纖維(wei)濾(lv)料清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)階(jie)段(duan)，由(you)于(yu)彗尾和彗核存在(zai)密度差、濾(lv)料的不對稱結構(gou)和每個濾(lv)料包含的纖維(wei)數量少等原因，在(zai)大(da)流(liu)量的反沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)水氣(qi)作用(yong)下，濾(lv)層(ceng)被托起，濾(lv)料被沖(chong)(chong)(chong)散，彗尾纖維(wei)沖(chong)(chong)(chong)散并擺動，速(su)度梯度非常大(da)，使附著(zhu)在(zai)濾(lv)料上的顆粒懸浮(fu)物(wu)易于(yu)脫落；其次是(shi)整個濾(lv)床清(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)階(jie)段(duan)，通過氣(qi)水聯合(he)反沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)，將整個濾(lv)層(ceng)沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)干凈，與上一階(jie)段(duan)相比反沖(chong)(chong)(chong)洗(xi)(xi)水量和氣(qi)量相應降(jiang)低，以減少石英砂(sha)濾(lv)料損失。
3、試驗裝置和試驗方法
3.1 試驗裝(zhuang)置
雙級(ji)濾池濾柱(zhu)(zhu)為(wei)有(you)機玻璃材料，濾柱(zhu)(zhu)內徑200mm，高3500mm。過濾原水(shui)由平衡水(shui)箱通過配水(shui)器，均(jun)勻的(de)進入濾柱(zhu)(zhu)中。濾柱(zhu)(zhu)上層(ceng)為(wei)均(jun)質(zhi)石英(ying)砂(sha)濾料，下層(ceng)為(wei)彗星式纖維濾料，兩種濾料層(ceng)厚(hou)度均(jun)為(wei)400mm，由多孔濾板隔開。石英(ying)砂(sha)濾料底層(ceng)鋪設承托(tuo)層(ceng)，彗星式纖維濾料層(ceng)上部為(wei)反沖洗預留(liu)一定(ding)的(de)空(kong)間，具體如(ru)圖(tu)1所示。
3.2 試(shi)驗方法
過濾(lv)中進水流量(liang)的大小(xiao)反映濾(lv)速的大小(xiao)，通過控(kong)制進水流量(liang)大小(xiao)來控(kong)制濾(lv)速；通過測壓管(guan)數值，確定過濾(lv)水頭損(sun)失(shi)的大小(xiao)，并得(de)出濾(lv)層的截污規律。試(shi)驗(yan)檢(jian)測的指(zhi)標主要有濁度、COD、氨氮(dan)、TN和(he)TP等，檢(jian)測方法見表(biao)1。
表1 指標檢測方法
| 檢測指標 | 檢測方法 |
| 濁度 | 濁度測量儀 |
| COD | 重鉻酸鉀法（GB/T 11914-1898） |
| 氨氮 | 納氏試劑光度法（GB/T 7479-1987） |
| TN | 紫外分光光度法（GB/T 11894-1989） |
| TP | 鉬酸銨分光光度法（GB/T 11893-1989） |
4、試驗(yan)結果與分(fen)析(xi)
4.1 試驗結果
雙級濾池過濾試驗結果見表2。通過試驗運行結果可知，濾速為9，12，16，18，20m/h時，固體懸浮物質量濃度去除率均大于95%，COD、HN3-N、TN、TP的去(qu)除率(lv)分(fen)別在37.5%，15.6%，8.6%，20%以上。
表(biao)2 試(shi)驗運行參數
| 項目 | 濾速/（m/h） | ||||
| 9 | 12 | 16 | 18 | 20 | |
| 進水濁度/NTU | 83.05 | 19.79 | 9.02 | 47.05 | 68.49 |
| 出水濁度/NTU | 4.84 | 0.18 | 0.11 | 2.86 | 3.38 |
| 截污量/（kg/m3） | 17.35 | 24.57 | 11.05 | 19.04 | 19.48 |
| 過濾周期/h | 15 | 71 | 53 | 16 | 11 |
| 水頭損失/cm | 37.4 | 154.7 | 156.8 | 48.5 | 132.5 |
| 反沖洗耗水率/% | 3.06 | 2.51 | 0.64 | 1.53 | 2.57 |
4.2 技術(shu)參數對比
顆粒濾(lv)(lv)料濾(lv)(lv)池、纖維(wei)束(shu)濾(lv)(lv)池、彗星式纖維(wei)濾(lv)(lv)料濾(lv)(lv)池、雙級濾(lv)(lv)池技術參數對比見表3。
表3 濾池技術(shu)參數對比(bi)表
| 項目 | 傳統顆粒濾料濾池 | 纖維束濾池 | 彗星式纖維濾料濾池 | 雙級濾池 |
| 過濾速率（m/h） | 5-10 | 10-12 | 30-40 | 9-20 |
| 截污量（kg/m3） | 1.0-1.2 | 5-10 | 6.4-14.2 | 11.0-24.6 |
| 進水濁度/NTU | 8-10 | 8-10 | 10-20 | 10-80 |
| 出水濁度/NTU | 2.0-5.0 | 1.0-2.0 | ≤0.5 | 0.1-5 |
| 清洗耗水率/% | 3.0-3.5 | 0.06-3.0 | 2.0-5.0 | 0.6-3 |
| 運行周期/h | 12 | 38 | 12 | 40 |
雙級濾池截污量為11.0-24.6kg/m3，在相同條件下，普通石英砂濾池截污量為1.0-1.2kg/m3，纖維束濾池截污量為5-10kg/m3，彗星式纖維濾料濾池截污量為6.4-14.2kg/m3。雙級濾(lv)池(chi)(chi)過濾(lv)水(shui)(shui)頭損失小，過濾(lv)階段，整個濾(lv)層同(tong)時(shi)(shi)截留(liu)懸浮物(wu)(wu)，因而濾(lv)層不存在表(biao)面堵塞的(de)現象，延長(chang)了過濾(lv)周期，降(jiang)低了過濾(lv)水(shui)(shui)頭損失；當待(dai)濾(lv)水(shui)(shui)中固體懸浮物(wu)(wu)質量濃度(du)(du)較(jiao)低時(shi)(shi)，濾(lv)池(chi)(chi)反(fan)沖(chong)洗耗水(shui)(shui)率為1%左右，固體懸浮物(wu)(wu)質量濃度(du)(du)較(jiao)高時(shi)(shi)，濾(lv)池(chi)(chi)反(fan)沖(chong)洗耗水(shui)(shui)率為2%-4%。
5、結語
雙級濾池避免了其他組合濾池存在的缺陷，與單級濾池相比，同樣具有較大的優越性，它具有結構簡單、濾料填充方便、濾速大、過濾周期長、出水水質好等特點。該種濾池清洗效果好，耗水耗氣量小，各濾層不會出現混床現象；濾池過濾水頭損失小，即使過濾高濁度水，過濾后水頭損失僅1.32m，截污量可達到24.57kg/m3。基(ji)于以上特(te)點，雙級(ji)濾池(chi)將成為給水(shui)處理(li)、污水(shui)深度處理(li)和(he)工業(ye)廢(fei)水(shui)處理(li)的有效過(guo)濾設備(bei)。雙級(ji)濾池(chi)作為一種新型(xing)的濾池(chi)，目前國內(nei)外還沒有過(guo)濾的數學分析(xi)模型(xing)，過(guo)濾的技(ji)術(shu)性能也有待進一步研究。
