【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 漸增多，濾層孔隙率逐漸減小，當(dāng)濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。數(shù)學(xué)表達(dá)式： 2 200 0 0 21( 1 ) 11 8 0 ( ) ( )2 n i iim pH h l v dg ???? ? ???? 什么叫“等速過(guò)濾”和“變速過(guò)濾”？?jī)烧叻謩e在什么情況下形成？分析兩種過(guò)濾方式的優(yōu)缺點(diǎn)并指出哪幾種濾池屬“等速過(guò)濾”。 答：當(dāng)濾池過(guò)濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變時(shí)，稱“等速過(guò)濾”。濾速隨過(guò)濾時(shí)間而逐漸減小的過(guò)濾稱“變速過(guò)濾” 隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多，濾層孔隙率逐漸減小，由公式可知道，當(dāng)濾料粒徑、形狀、濾層級(jí)配和厚度以及水溫已定時(shí)，如果孔隙率減小，則在水頭損失保持不變的條件下，將引起濾速的減?。环粗?，當(dāng)濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。這樣就 產(chǎn)生了等速過(guò)濾和變速過(guò)濾兩種基本過(guò)濾方式。 虹吸濾池和無(wú)閥濾池即屬等速過(guò)濾的濾池。 移動(dòng)罩濾池屬變速過(guò)濾的濾池，普通快濾池可以設(shè)計(jì)成變速過(guò)濾也可設(shè)計(jì)成等速過(guò)濾 “負(fù)水頭” ?它對(duì)過(guò)濾和沖洗有何影響 ?如何避免慮層中“負(fù)水頭”的產(chǎn)生 ? 在過(guò)慮過(guò)程中 ,當(dāng)慮層截留了大量的雜質(zhì)以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過(guò)該處水深時(shí) ,便出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象 . 負(fù)水頭會(huì)導(dǎo)致溶解于水中的氣體釋放出來(lái)而形成氣囊 .氣囊對(duì)過(guò)濾有破壞作用 ,一是減少有效過(guò)濾面積 ,使過(guò)濾時(shí)的水頭損失及慮層中孔隙流速增加 ,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響慮后水質(zhì) 。二是 氣囊會(huì)穿過(guò)慮層上升 ,有可能把部分細(xì)慮料或輕質(zhì)慮料帶出 ,破壞慮層結(jié)構(gòu) .反沖洗時(shí) ,氣囊更易將慮料帶出慮池 . 避免出現(xiàn)負(fù)水頭的方法是增加砂面上水深 ,或令慮池出口位置等于或高于慮層表面 ,虹吸慮池和無(wú)閥慮池所以不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個(gè)原因 . “有效粒徑”和“不均勻系數(shù)” ?不均勻系數(shù)過(guò)大對(duì)過(guò)濾和反沖洗有何影響 ?“均質(zhì)慮料”的涵義是什么 ? 慮料的有效徑粒是指通過(guò)慮料重量的篩孔孔徑 ,不均勻系數(shù)表示慮料粒徑級(jí)配 .不均勻系數(shù)愈大 ,表示粗細(xì)尺寸相差愈大 ,顆粒愈不均勻 ,這對(duì)過(guò)濾和沖洗都很不利 .因?yàn)椴痪鶆蛳?數(shù)較大時(shí) ,過(guò)濾時(shí)慮層含污能力減小 。反沖洗時(shí) ,為滿足粗顆粒膨脹要求 ,細(xì)顆?？赡鼙粵_出慮池 ,若為滿足細(xì)顆粒膨脹要求 ,粗顆粒將得不到很好清洗 ,如果徑粒系數(shù)愈接近 1,慮料愈均勻 ,過(guò)濾和反沖洗效果愈好 ,但慮料價(jià)格提高 . ?慮料混雜對(duì)過(guò)濾有何影響 ? 主要決定于慮料的密度差 ,粒徑差及慮料的粒徑級(jí)配 ,慮料形狀 ,水溫及反沖洗強(qiáng)度等因素 . 10 慮料混雜對(duì)過(guò)濾影響如何 ,有兩種不同的觀點(diǎn) .一種意見(jiàn)認(rèn)為 ,慮料交界面上適度混雜 ,可避免交界面上積聚過(guò)多雜質(zhì)而是水頭損失增加較快 ,故適度混雜是有益的 。另 一種意見(jiàn)認(rèn)為慮料交界面不應(yīng)有混雜現(xiàn)象 .因?yàn)樯蠈討]料起截留大量雜質(zhì)作用 ,下層則起精慮作用 ,而界面分層清晰 ,起始水頭損失將較小 .實(shí)際上 ,慮料交界面不同程度的混雜是很難避免的 .生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明 ,慮料交界混雜厚度在一定時(shí) ,對(duì)慮料有益無(wú)害 . ?粒徑級(jí)配和厚度如何考慮 ? 承托層作用 ,主要是防止慮料從配水系統(tǒng)中流失 ,同時(shí)對(duì)均布沖洗水也有一定作用 . 為防止反沖洗時(shí)承托層移動(dòng) ,對(duì)慮料慮池常采用 ” 粗 細(xì) 粗 ” 的礫石分層方式 .上層粗礫石用以防止中層細(xì)礫石在反沖洗過(guò)程中向上移動(dòng) 。中層細(xì)礫石用以防止砂慮料流失 .下 層粗礫石則用以支撐中層細(xì)礫石 .具體粒徑級(jí)配和厚度 ,應(yīng)根據(jù)配水系統(tǒng)類型和慮料級(jí)配確定 .對(duì)于一般的級(jí)配分層方式 ,承托層總厚度不一定增加 ,而是將每層厚度適當(dāng)減小 . ?當(dāng)慮層全部膨脹起來(lái)以后 ,反沖洗強(qiáng)度增大 ,水流通過(guò)慮層的水頭損失是否同時(shí)增大 ?為什么 ? 當(dāng)沖洗流速超過(guò) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mf 以后 ,慮層中水頭損失不變 ,但慮層膨脹起來(lái) .沖洗強(qiáng)度愈大 ,膨脹度愈大 . 不會(huì) ,因?yàn)楫?dāng)沖洗流速超過(guò)最小流態(tài)化沖洗流速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 mf 時(shí) ,增大沖洗流速只是使慮 層膨脹度增大 ,而水頭損失保持不變 . 11 公式（ 172）與公式（ 1711）有何異同？后者是否可用于過(guò)濾，前者是否可用于反沖洗？為什么？ 答：公式（ 1711）與（ 172）的差別在于：公式右邊多了紊流項(xiàng)（第二項(xiàng)），而層流項(xiàng)（第一項(xiàng)）的常數(shù)值稍小。故前式適用于層流、過(guò)渡區(qū)和紊流區(qū)。后者可用于過(guò)濾，前者不用于反沖洗。 12 什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當(dāng)反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時(shí)，反沖洗時(shí)的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度是否有關(guān)？ 答：當(dāng)濾料粒徑、形狀、密度、濾層厚度和空隙率以及水溫等已知時(shí)，將式（ 1711）和（ 1713）繪成水頭損失和沖洗流速關(guān)系圖，得圖 1713。圖中的 Vmf 是反沖時(shí)濾料剛剛開(kāi)始流態(tài)化的沖洗流速，稱“最小流態(tài)化沖洗流速”。有歐根公式和圖 1713 易知，反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時(shí)，反沖洗時(shí)的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度有關(guān)。 13 氣 水反沖洗有哪幾種操作方式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：操作方式有以下 3 種： 1）先用空氣反沖，然后再用水反沖。 2）先用氣 水同時(shí)反沖，然后再用水反沖。 3）先用空氣反沖，然后用氣 水同時(shí)反沖，最后再用水反沖。 高速水流反沖雖然洗操作方便，池子和設(shè)備較簡(jiǎn) 單，但是沖洗耗水量大，沖洗結(jié)束后，濾料上細(xì)下粗分層明顯。采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時(shí)，沖洗時(shí)濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹，沖洗結(jié)束后，濾層不產(chǎn)生或不明顯產(chǎn)生上吸下粗分層現(xiàn)象，即保持原來(lái)濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污能力。 14 大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵義是什么？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？掌握大阻力配水系統(tǒng)11 的基本原理和公式（ 1732）的推導(dǎo)過(guò)程。 答：一般規(guī)定 ：配水系 統(tǒng)開(kāi)孔比 為 ? =%~% 為大阻力配水系統(tǒng)；?=%~%為中阻力配水系統(tǒng)； ? =%~%為小阻力配水系統(tǒng)。大阻力配水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是配水均勻性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔口水頭損失大，沖洗時(shí)動(dòng)力消耗大；管道易結(jié)垢，增加檢修困難，此外，對(duì)沖洗水頭有限的虹吸濾池和無(wú)閥濾池，大阻力配水系統(tǒng)不能采用。小阻力配水系統(tǒng)可以克服上述缺點(diǎn)。原理和推導(dǎo)過(guò)長(zhǎng)，見(jiàn)書(shū) P337339。 1小阻力配水系有哪些形式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：小阻力配水系的形式有：鋼筋混凝土穿孔（或縫隙）濾板；穿孔濾磚 ；濾頭。 用時(shí)主要考慮的因素有：造價(jià) 、 配水均勻性 、孔口易堵塞性、強(qiáng)度、耐腐蝕性 1 濾池的沖洗排水槽設(shè)計(jì)應(yīng)符合哪些要求，并說(shuō)明理由。 答：為達(dá)到及時(shí)均勻地排出廢水，沖洗排水槽設(shè)計(jì)必須符合以下要求： （ 1）沖洗廢水應(yīng)自由跌落入沖洗排水槽。槽內(nèi)水面以上一般要有 7cm 左右的保護(hù)高度以免槽內(nèi)水面和濾池水面連成一片，使沖洗均勻性受到影響。 （ 2）沖洗排水槽內(nèi)的廢水，應(yīng)自由跌落進(jìn)入廢水渠，以免廢水渠干擾沖洗排水槽出流，引起壅水現(xiàn)象。 （ 3）每單位長(zhǎng)的溢入流量應(yīng)相等。 （ 4）沖洗排水槽在水平面上的總面積一般不大于濾池面積的 25%，以免沖洗時(shí)，槽與槽之間水流上升速度會(huì)過(guò)分增大，以致上升水流均勻性受到影響。 （ 5）槽與槽中心間距一般為 。間距過(guò)大，從離開(kāi)槽口最遠(yuǎn)一點(diǎn)和最近一點(diǎn)流入排水槽的流線相差過(guò)遠(yuǎn)，也會(huì)影響排水均勻性。 （ 6）沖洗排水槽高度要適當(dāng)。槽口太高，廢水排除不凈；槽口太低，會(huì)使濾料流失。 1公式（ 1738）是經(jīng)驗(yàn)公式還是根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出？ 答：根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出 1沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確定？ 答：容積 V= V水塔或水箱容積 m3 F單格濾池面積 m2 t沖洗歷時(shí) min 水塔 或水箱底高出濾池沖洗排水槽頂距離： H=h1+h2+h3+h4+h5 h1 從水塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失 ,m h2濾池配水系統(tǒng)水頭損失 ,m h2 =（ q/10α 181。）2 (1/2g ) h3 – 承托層水頭損失， m h3 = q反沖洗強(qiáng)度 L/（ s m2 ） Z承托層厚度， m h4 – 濾料層水頭損失 .m h5 – 備用水頭，一般取 1快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：管廊布置有多種形式： （ 1）進(jìn)水、清水、沖洗水和排水渠，全部布 置于管廊內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是：渠道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，管渠集中緊湊。缺點(diǎn)是：管廊內(nèi)管件較多，通行和檢修不太方便。 （ 2）沖洗水和清水渠布置于管廊內(nèi)，進(jìn)水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)。優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省金屬管件及閥門(mén)；管廊內(nèi)管件簡(jiǎn)單；施工和檢修方便。缺點(diǎn)是：造價(jià)稍高。 （ 3）進(jìn)水、沖洗水及清水管均采用金屬管道，排水渠單獨(dú)設(shè)置。 （ 4）對(duì)于較大型濾池，為節(jié)約閥門(mén)，可以虹吸管代替排水和進(jìn)水支管；沖洗水管和清水12 管仍用閥門(mén)。 無(wú)閥濾池虹吸上升管中的水位變化是如何引起的？虹吸輔助管管口和出水堰口標(biāo)高差表示什 么？ 答：虹吸輔助管中落水使上升管中水位上升，一直到達(dá)最高位；到達(dá)最高位后，下落水流伴隨下降管的水流一起下落，導(dǎo)致真空度陡增，產(chǎn)生連續(xù)虹吸水流；水箱水位降至虹吸破壞口時(shí)，水位開(kāi)始下降。 虹吸輔助管管口和出水堰口標(biāo)高差表示終期允許水頭損失值 H。 2無(wú)閥濾池反沖洗時(shí)，沖洗水箱內(nèi)水位和排水水封井上堰口水位之差表示什么？若有地形可以利用，降低水封井堰口標(biāo)高有何作用？ 答：表示沖洗水頭 可增加可利用的沖洗水頭，減小虹吸管徑，節(jié)省建設(shè)費(fèi)用 2為什么無(wú)閥濾池通常采用 2 格或 3 格濾池合用 1 個(gè)沖洗水箱？合用沖洗水箱的濾 池格數(shù)過(guò)多對(duì)反沖洗有何影響？ 答：合用一個(gè)沖洗水箱的濾池愈多，沖洗水箱深度愈小，濾池總高度得以降低。這樣，不僅降低造價(jià)，也有利于與濾前處理的夠筑物在高程上的銜接。 合用水箱濾池?cái)?shù)過(guò)多時(shí)，將會(huì)造成不正常沖洗現(xiàn)象。沖洗行將結(jié)束時(shí)，虹吸破壞管剛露 出水面，由于期于數(shù)格濾池不斷向沖洗水箱大量工供水，管口很快又被水封，致使虹吸破壞不徹底，造成該格濾池時(shí)斷時(shí)續(xù)地不停沖洗。 2進(jìn)水管 U 形存水彎有何作用？ 答：進(jìn)水管設(shè)置 U 形存水彎的作用，是防止濾池沖洗時(shí)，空氣通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入虹吸管從而破壞虹吸。當(dāng)濾池反沖洗時(shí)，如果進(jìn)水管 停止進(jìn)水， U 形存水彎即相當(dāng)于一根測(cè)壓管，存水彎中的水位將在虹吸管與進(jìn)水管連接三通的標(biāo)高以下。這說(shuō)明此處有強(qiáng)烈的抽吸作用。如果不設(shè) U 形存水彎，無(wú)論進(jìn)水管停止進(jìn)水或繼續(xù)進(jìn)水，都會(huì)將空氣吸入虹吸管。 2虹吸管管徑如何確定？設(shè)計(jì)中，為什么虹吸上升管管徑一般要大于下降管管徑？ 答：按平均沖洗水頭和計(jì)算流量即可求得虹吸管管徑。管徑一般采用試算法確定：即初步選定管徑，算出總水頭損失Σ