第七章過濾

以普通快濾池的過濾和反沖洗為重點，講授過濾理論和反沖洗理論。其它則介紹其工藝特點。7.1過濾概述

過濾：混凝、沉淀之后進一步降低水中的雜質，達到生活飲用水標準的工藝過程。因為混凝沉淀之后水中濁度約為10NTU，含有微小的絮凝顆粒（即2～30μm的顆粒）需要進一步去除。

功能：

1進一步去除水中的懸浮顆粒。

若原水濁度較低，一般在150mg/l以下時，并且未受工業廢水的嚴重污染，可以直接過濾，亦可以加藥混凝后，直接進入濾池進行過濾，這通常稱為接觸濾池。過濾是不可缺少的水處理工藝過程，它是保證生活飲用水衛生安全的必要措施，也是活性炭過濾除臭除味、離子交換處理工業給水的前處理。

2過濾能去除水中有機物、細菌、病毒等，去除率大約為70～80％以上。

3

殘留于濾后水中的細菌、病毒、有機物，失去渾濁度（物質）的保護或依存而大部分呈裸露狀態，為消毒殺菌創造了條件。分類1按濾速：慢濾池和快濾池2按濾料層結構：單層、雙層和多層濾料3按水流流經濾層的方向：上向流、下向流等4按閥門配置：四閥濾池（普通快濾池）、雙閥濾池、

無閥濾池、虹吸濾池、單閥濾池5按濾池運行方式：間歇式和連續式6按過濾驅動力：重力式和壓力式

濾池的分類：

慢濾池

根據濾速的不同分為:

快濾池

普通快濾池

雙層或三層濾料濾池

接觸濾池

重力式無閥濾池虹吸濾池移動罩濾池V型濾池

7.2慢濾池和快濾池一慢濾池于1826年在英國倫敦首先建立，亦名英國濾池。構造如圖：集水系統砂粒徑0.3～1mm卵石粒徑1～32mm濾膜超高0.3m1.2～1.50.8～1.20.5～0.60.4～0.5慢濾池進水濁度宜小于20NTU。慢濾池濾料宜采用石英砂,濾層厚度800～1200mm。慢濾池濾料表面以上水深宜為1.2～1.5m。過濾速度慢：v=0.1～0.3m/h圖7--1

慢濾池是最早出現的用于水處理的過濾設備，能有效地去除水的色度、嗅和味，見7-1。由于慢濾池占地面積大、操作麻煩、寒冷季節時其表層容易冰凍，在城鎮水廠中使用的慢濾池逐漸被快濾池所代替。表7-1現代慢濾池的適用的進水條件與出水水質適用的進水條件出水水質細菌的去除效率顆粒物去除效率濁度10ntu以下；總大腸菌類10~1000個/100mL；藻類不太多；10000人以下的給水處理小于1.0ntu總大腸菌類<1個/100mL細菌總數99%能去除逗號弧菌(Vibriocomma)2.7~7m99%7~12m99.9%較大顆粒99%~99.9%工作條件

1.出水濁度可接近于0NTU，而且能很好的去除細菌、臭味、色度，水質很好，可直接飲用。

2.過濾速度慢：v=0.1～0.3m/h3.在濾料表面幾厘米砂層中形成發粘的濾膜，這濾膜是一些藻類和原生動植物繁殖的結果，形成濾膜大約需要1～2week。

4.濾池工作1～6個月后，被淤泥堵塞，需人工將表面1～2cm砂刮出來清洗，再重新鋪裝。優缺點：

優點：水質好，能去除細菌、病毒，分別達98～99%，可直接飲用。

缺點：生產效率太低，占地面積大。如生產量為2000m3/h的水廠，需占濾池面積2000/0.2＝10000㎡=1公頃。慢濾池砂的清洗很費時間，很費人工，勞動強度大。二快濾池

經歷60年后于1884年被提出，其特點有：1)原水必須加混凝劑，經混凝處理之后過濾才能有效地去除渾濁度。2)去除濁度不是靠篩除顆粒作用，而是靠接觸絮凝作用。因為過濾時，在砂粒孔隙內的水流都是層流狀態，而層流產生速度梯度，會使微小的礬花不斷旋轉，亦使礬花跨過流線向砂粒表面運動，當礬花接觸砂粒時，如果彼此間有足夠的吸力，就被吸附去除了，而加混凝劑，壓縮雙電層作用就為加強顆粒間的范德華引力創造了條件。構造如下圖：1構造進水系統、過濾系統、集水系統、反洗系統

H濾層＝0.7～0.8m;

d=0.5～1.2mmK80=d80/d10=2.0左右；H水深=1.5～2.0m進水濁度一般在10NTU左右，出水可達飲用水標準。V濾速＝8～12m/h（濾池的產水量用濾速表示）濾速是指單位時間、單位過濾面積上的過濾水量，單位為m3/（m2

h）或m/h。2工作過程（1）過濾過程：（2）反沖洗過程：快濾池的工作周期：從過濾開始到沖洗結束的一段時間，稱為快濾池的工作周期。一般12～24小時，它直接關系到濾池的實際工作時間和沖洗水量的消耗。過濾周期：從過濾開始到過濾結束。如何提高濾速和延長工作周期，一直是過濾技術研究的一個重要課題。一濾料1要求

1)具有足夠的機械強度，以防止沖洗時，濾料產生嚴重磨損和破碎現象。

2)具有足夠的化學穩定性，以免濾料與水產生化學反應而惡化水質，尤其不能含有對人體健康和生產有害的物質。

3)具有一定的顆粒粒度級配和適當的孔隙率，尤其外形近于球形的顆粒孔隙率大，表面比較粗糙者，其比表面積較大。此外，濾料應盡量就地取材，貨源充足，價廉。7.3顆粒濾料和承托層2種類：在單層濾料中，目前常用的濾料是石英砂；在雙層、多層濾料中常用的還有無煙煤、石榴石、鈦鐵礦、磁鐵礦、金剛砂等。活性炭濾池中，使用粒狀活性炭；硅藻土濾池中，用硅藻土；

輕質濾料（聚苯乙烯塑料珠、陶粒等）雙層和多層濾料效果較好，但無煙煤、磁鐵礦、石榴石等濾料來源和加工尚有一定困難，價格比較貴。3濾料性能參數1)

濾料的比表面積單位體積濾層中濾料的表面積稱為濾料的比表面積。對于粒徑不相等的非均勻濾料，可以看作是由許多粒徑相同的均勻濾料所組成。單位為cm2/g或cm2/cm3。

2）有效粒徑與不均勻系數粒徑級配可以用濾料的有效粒徑和不均勻系數表示，關系如下：

(1)有效粒徑d10和不均勻系數k80表示

d10－通過濾料重量10％的篩孔孔徑，反映小顆粒所占比例。是產生水頭損失的主要部分。砂濾池d10=0.5～0.6mm。實驗表明：若濾料d10相等，即使其級配曲線不一樣，過濾時產生的水頭損失仍然相近，由此可知造成水頭損失有效部分正是粒徑小于d10的哪些顆粒，所以把d10稱為有效粒徑。

反映濾料顆粒的均勻程度。

k80大（粗細相差大），對過濾和反沖洗不利。

反映濾料顆粒的均勻程度。

k80大（粗細相差大），對過濾和反沖洗不利。K80愈大,表示粗細顆粒尺寸相差愈大,顆粒愈不均勻,這時對過濾和沖洗均不利。

因為K80較大時,過濾時濾層含污能力減小;反沖洗時,為滿足粗顆粒膨脹要求,細顆粒可能被沖出濾池,若為滿足細顆粒膨脹要求,粗顆粒將得不到很好清洗。如果K80愈接近于1,濾料愈均勻,過濾和反沖洗效果愈好,但濾料價格提高。砂濾池控制K80=2.0左右。(2)在生產中常用dmax、dmin、k80控制濾料粒徑分布。采用有效粒徑法篩選濾料。3）最大粒徑、最小粒徑表7-2濾料級配與濾速類別濾料組成濾速（m/h）強制濾速（m/h）粒徑（mm）不均勻系數K80厚度（mm）單層石英砂濾料dmax=1.2dmin=0.5<2.07007~99~12雙層濾料無煙煤dmax=1.8dmin=0.8<2.0300~4009~1212~16石英砂dmax=1.2dmin=0.5<2.0400三層濾料無煙煤dmax=1.6dmin=0.8<1.745016~1818~24石英砂dmax=0.8dmin=0.5<1.5230重質礦石dmax=0.5dmin=0.25<1.770

4)

濾料的當量粒徑濾料的當量粒徑是指一假想的均勻濾料的粒徑，這個均勻濾料的比表面積與實際的不均勻濾料的比表面積相等。5）球度系數與形狀系數

球度系數

濾料顆粒的形狀系數為：序號形狀描述球度系數形狀系數孔隙率1圓球形1.01.000.382圓形0.981.020.383已磨蝕的0.941.060.394帶銳角的0.811.230.405有角的0.781.280.43

6）濾料層的孔隙率

濾料層的孔隙率指整個濾層中孔隙總體積與整個濾層的堆積體積之比。測定方法：取一定量的濾料，在105℃下烘干稱重，并用比重瓶測出其密度。然后放入過濾筒中，用清水過濾一段時間后，量出濾層體積，則孔隙率為

式中，G——烘干后的濾料,g；

——濾料的密度，g/cm3；

V——濾料層的堆積體積，cm3。

石英砂的孔隙率（度）一般在0.42左右，無煙煤0.5～0.6，陶粒0.45～0.60二承托層1一般由一定級配的卵石組成，敷設于濾料和反沖洗配水系統之間。2作用：（1）支承濾料，防止濾料從配水系統中流失（2）均勻分布沖洗水3選用：一般按習慣，不必仔細計算

(1)大阻力配水系統總厚度約450～500mm(2)中、小阻力系統總厚度約200mm左右，也可不設層次（自上而下）粒徑（mm）厚度12~410024~810038~16100416~32本層頂面高度至少應高于配系統孔眼100承托層組成

7.4快濾池過濾機理一.懸浮顆粒被截留的機理兩階段理論：由遷移與吸附組成。遷移：沉淀、擴散、慣性、阻截和水動力。吸附：范德華引力、靜電力、以及某些化學鍵和某些特殊的化學吸附力

作用、絮凝顆粒間的架橋作用。懸浮顆粒的遷移過程

設表層細砂粒徑為0.5mm，其孔隙尺寸約為80μm，而水中細小雜質只有2～30μm，對于這樣細小的顆粒能被濾料層截留下來的現象，作用機理：水中懸浮物能夠粘附于濾料顆粒表面，涉及兩個問題：

1被水流挾帶的顆粒如何與濾料顆粒接近或接觸—這就是涉及顆粒脫離水流流線而向濾料顆粒表面靠近的遷移機理。2當顆粒與濾料表面接觸或接近時，依靠哪些力的作用，使它們粘附于濾料表面上—這涉及粘附機理。顆粒遷移濾料孔隙的水流一般屬于層流狀態，被水流挾帶的顆粒隨著水流流線運動，它之所以會脫離流線而與濾料表面接近，完全是物理—力學作用。

攔截：顆粒沉速較大時，處于流線中的顆粒會直接碰到濾料表面，產生攔截作用。

慣性：顆粒具有較大慣性時，可脫離流線與顆粒表面接觸。

擴散：顆粒較小，布朗運動叫劇烈時，會擴散到濾料表面。水動力：在濾料表面附近存在速度梯度，顆粒在速度梯度的作用下，產生轉動而脫離流線與顆粒表面接觸。

上述遷移機理只能定性的描述，而無法定量估算。可能幾種機理同時存在，也可能只有其中某些機理起作用。因影響因素如濾料尺寸、形狀、濾速、水溫、水中顆粒尺寸、形狀、密度等膠復雜。

(二)粘附機理

粘附作用是一種物理化學作用，取決于顆粒表面的性質和濾料表面的物理化學性質，即借范德華力和靜電力相互作用以及某些化學鍵、某些特殊的化學吸附力，絮凝顆粒被粘附在濾料顆粒表面上，或粘附在濾料表面上原先粘附的顆粒上，類似于澄清池中泥渣層所起的粘附作用，而且濾料為固定介質，排列緊密，效果更好。濾料顆粒可看作接觸吸附介質，但它比澄清池中的泥渣層濃度更高，排列更加緊密，更加穩定。由濾床顆粒提供的接觸碰撞機會比攪拌水流更多，而且過濾池濾床的去除率與施加的濃度無關。（接觸絮凝作用）

吸附與剝離

（1）Ives-Mints爭論

Ives：①附著于濾料之上的懸浮顆粒在過濾過程中絕對不剝離；②在過濾后期懸浮顆粒穿透濾層進入濾池出水是吸附效率降低的緣故。

Mints：①吸附和剝離是過濾過程中同時存在的兩個相反的現象，且剝離量與含污量成正比；②剝離是懸浮顆粒穿透濾層進入濾池出水的原因。

爭論至目前的結果是Mints理論已取得了優勢。(三)沉淀作用把濾料層看作類似于層層疊起的一個多層沉淀池，利用巨大的沉淀面積，以截留水中微小雜質，如粒徑為0.5mm的１立方米砂粒，可提供有效沉淀面積達400平方米左右，相當于同等負荷沉淀池，它能去除的雜質粒徑約為沉淀池的1/20左右。

綜上所述，普通快濾池工作的特點是：

1必須加混凝劑后過濾，才能有效的去除渾濁度、膠體顆粒。2去除渾濁度主要不是靠篩濾、沉淀作用，而是靠接觸絮凝作用，這就是膠體雙電層被壓縮后，被吸附在砂粒表面上，或吸附于已附有膠粒的砂粒表面上。

接觸絮凝理論已顯示了強大的生命力，在過濾機理上占有重要位置。根據這些理論概念：

1提出了多層濾料，以提高濾速；

2低濁度原水加入混凝劑后，不經混凝沉淀而直接過濾的“接觸過濾”或“微絮凝過濾”；

這種加入藥劑的原水直接進入濾池，膠體的絮凝作用系在濾料孔隙中進行，并被濾料顆粒所吸附，一次完成雜質的分離。但是在快濾池過程中，也不應完全排除篩濾和沉淀作用的存在，如濾料孔隙由于截留雜質的積累而逐漸變小，篩濾作用將是難免的，尤其是表層濾料。二濾料層截留雜質規律1截留雜質規律的描述，迄今仍限于經驗范圍內，雜質截留過程大體是；在雜質微粒與濾料接觸絮凝的同時，還存在由于水流沖刷而使雜質從濾料表面脫落的作用，前者取決于微絮體表面特性及其強度，后者主要決定于濾層孔隙濾速。濾層中雜質粘附與脫落規律是隨著時間的延續而變化的。過濾開始，濾層比較干凈，孔隙率較大，孔隙濾速較小，大量雜質被截留于表層5～10cm濾層中，隨著時間的延長，少量雜質因粘附不牢而下移，并被下層濾料所截留。運行一段時間后，孔隙率減小，孔隙濾速增大，粘附表面積減小，表層脫落趨勢增強，雜質向下轉移，下層濾料逐漸發揮作用。然而下層濾料對雜質的截留作用尚未得到充分發揮，過濾便需停止，其原因是表層濾料最細，吸附表面積最大，而濾料間的孔隙尺寸卻最小，截留的雜質量也最多，故過濾到一定時間后，表層濾料間孔隙將逐漸被雜質堵塞，嚴重時在濾料表層形成濾膜，使過濾阻力劇增。其結果：（1）在一定過濾水頭下，濾速急劇減小，即過濾水量急劇降低。（2）由于濾層表面受力不均勻而使濾膜產生裂縫，大量水流將自裂縫中流出，造成局部濾速過大而使雜質穿透整個濾層，致使出水水質惡化。當上述兩種情況之一出現時，盡管下層濾料還未發揮它們應有的作用，過濾將被迫停止。2在通常情況下，工作周期結束時，雜質在濾層中的分布示意圖如下。說明上層最多，越往下，越少。雜質在濾層中極不均勻的分布規律，必然導致水頭損失沿濾層深度極為不利的增長規律，這是造成規律周期縮短的主要原因之一，是單層砂濾池的嚴重弱點的又一體現。濾料含污能力：單位體積濾料在一個過濾周期內所截留的增雜質量。單位體積濾層中的平均含污量稱為“濾層含污能力”，單位g/cm3或kg/m3。

采用單水沖洗的石英砂濾料濾池是典型的水力分級濾料濾池，其含污量隨深度的變化見圖7-8曲線1

多層濾料濾池接近理想濾料濾池，最常見為雙層和三層濾。雙層濾池其含污量隨深度的變化見圖7-8曲線2。

均質濾料過濾目前在實際生產中已經實現，如V型濾池。要實現均質濾料過濾，反沖洗時濾料層不能膨脹。三影響濾層中雜質分布狀況的因素影響雜質在濾層中分布規律的眾多因素中，值得提出的是濾速、濾料粒徑、形狀和級配、進水水質、水溫、凝聚微粒的性質等。

1濾速愈大，雜質穿透深度愈大，濾層中雜質分布愈趨向均勻，下層濾料發揮的作用也將增大，但另一方面高濾速將影響濾后水質，水頭損失增加迅速，使工作周期過分縮短。

穿透深度：指過濾將結束時，自濾料表層以下某一深度處所取水樣恰好符合濾后水質要求時的這一深度。

2濾料粒徑濾料粒徑愈大，濾層中孔隙尺寸愈大，其結果(1)可增加雜質穿透深度；(2)可使過濾水頭損失增加緩慢，工作周期可以延長，濾層含污能力得以提高。含污能力大，表明整個濾層所發揮的作用大，根據這一概念，可采用均勻粒徑、粗濾料作為初濾池或預處理，但作為生活飲用水的最后過濾工藝往往不能保證濾后水質或使濾層厚度增加而導致經濟的不合理。

3濾料層的組成

濾料粒徑循水流方向由小到大，是造成濾層中雜質分布不均勻，因而是影響過濾效果的主要因素，也是單層砂濾層的一個嚴重弱點。現提出了濾料粒徑循水流方向由大到小的過濾方式，即所謂的“反粒度過濾”，以及雙層濾料濾池。7.5濾池沖洗

一概述

1目的去除截留在濾層中的雜質，使濾池在短時間內恢復過濾能力。當出水水質不合格或水頭損失達到設計最大值時開始沖洗。2方法（1）高速水流反沖洗利用流速較大的反向水流沖洗濾層,使整個濾層達到流態化狀態,且具有一定的膨脹度。截留于濾層中的污物,在水流剪力和濾料顆粒碰撞摩擦雙重作用下,從濾料表面脫落下來,然后被沖洗水帶出濾池。沖洗效果決定于沖洗流速。沖洗流速過小,濾層孔隙中水流剪力小;沖洗流速過大,濾層膨脹度過大,濾層孔隙中水流剪力也會降低,且由于濾料顆粒過于離散,碰撞摩擦也減小。故沖洗流速過大或過小,沖洗效果均會降低。（2）氣、水反沖洗利用上升氣泡的振動，將濾料表面污物破碎、脫落，再由水沖帶出池外。水沖強度可降低，可減少水沖水量，提高濾池沖洗質量。沖洗時濾層不一定膨脹或僅輕微膨脹，沖洗結束后濾層不產生或不明顯產生上細下粗分層，即保持原來濾層結構。這種反沖洗方式多一套空氣供氣系統，但沖洗效果好，節約水量，濾層不膨脹，無水力分級現象，增大濾層含污能力。

方式：1.氣沖＋水沖

2.氣水反沖＋水沖

3.氣沖＋氣水反沖＋水沖（3）表面輔助沖洗加高速水流反沖洗表面沖洗管上有噴嘴或孔眼，利用射流使濾料顆粒表面的污泥擊碎，更容易脫落，然后開動反沖洗水，與表面沖洗同時進行3～4min，停止表面沖洗，單獨沖洗2～3min。二、水反沖洗機理1借助于上升水流的剪切作用，將污物去掉2固體顆粒間的碰撞摩擦

氣-水聯合沖洗具有下述特點：①沖洗效果好；②節約反沖洗水量；③沖洗結束后，濾層不產生或不明顯產生上細下粗的分層現象；④氣-水聯合沖洗操作較為麻煩，池子和設備較復雜，需增加鼓風機或空壓機、儲氣罐等氣沖設備。氣-水聯合沖洗有3種操作方式：①先氣洗，后水洗；②先氣水混合洗，再用水洗；③先氣洗，再氣水混合洗，最后用水洗（或漂洗）。氣-水聯合沖洗時，總的反沖洗時間約在10min左右。三、反沖洗指標1反沖洗膨脹率e水流自下而上反沖洗時，濾料層便膨脹起來，濾料膨脹后所增加的厚度與膨脹前厚度之比便稱濾層膨脹率。取決于反沖洗強度濾層膨脹率與濾池沖洗效果的關系：

濾層膨脹率對沖洗效果影響很大。當沖洗水自下而上穿過濾料層，濾料顆粒懸浮于上升水流中，不斷地無規則運動，通過相互碰撞、摩擦和水流剪力作用，除去附著在濾料顆粒表面上的懸浮雜質。e過小：下層粒徑大，膨脹不起來，沖洗不干凈。e過大：設置顆粒濃度過小，使它們之間摩擦碰撞機會減小，亦增加沖洗強度，多耗水量。e理想：截留雜質的那部分濾料顆粒，恰好完全膨脹起來，或者最大膨脹顆粒剛剛開始浮起來為宜。一般單層砂濾料膨脹率采用45%左右。煤砂雙層濾池取50%左右，可取得良好的效果2反沖洗強度濾池單位面積上所通過的沖洗流量，稱為沖洗強度。以L/s.m2計，或折算成沖洗流速cm/s，10L/s.m2=1cm/s3反沖洗歷時當濾池沖洗強度和濾層膨脹率均符合要求，但沖洗時間不足時，一方面濾料顆粒沒有足夠碰撞摩擦時間，另一方面沖洗廢水來不及排除，導致污物重返濾層。如此長期下去，濾層將被污泥覆蓋而形成泥膜，或深入濾層形成泥球。因此必要的沖洗時間必須保證。反沖洗強度越大，沖洗歷時越短，也可視沖洗排水濁度在70～100mg/l以下，即可停止沖洗。根據生產經驗，沖洗歷時：單層砂5～７min對雙層煤－砂濾池6～8min四沖洗強度的確定和非均勻濾料膨脹度的計算1沖洗強度的確定對非均勻濾料，在一定沖洗流速下，粒徑小的濾料膨脹度大，粒徑大的濾料膨脹度小，故以最粗濾料剛開始膨脹作為確定沖洗強度的依據。沖洗強度：q=10~16L/s.m22.反沖洗狀態下，濾層膨脹率的計算反沖洗濾層中水頭損失，可以近似地按清潔濾料過濾時的水頭損失公式進行近似。理論計算較為復雜，工程中一般按照規范并結合經驗選取

常用數據

表7-7沖洗強度、膨脹度和沖洗時間

注：1設計水溫按20C計，水溫每增減1OC，沖洗強度相應增減速1%；２由于全年水溫、水質有所變化，應考慮有適當調整沖洗強度的可能；３選擇沖洗強度應考慮所用混凝劑品種的因素；４無閥濾池沖洗時間可采用低限；５膨脹度數值僅作設計計算用。序號濾層類型沖洗強度(L/sm2)膨脹度（%）沖洗時間（min）1石英砂濾料12~15457~52雙層濾料13~16508~63三層濾料16~17557~5五配水系統（一）概述１作用：（1）使反沖洗水在整個濾池面積上均勻分布

（2）過濾時，也能均勻收集濾后水

2重要性：配水不均勻，水量小處，濾層膨脹不足，洗不凈,易形成泥球、泥餅；水量大處，膨脹過度，使濾料流失，甚至使局部承托層移動，造成漏砂。

３分類：

大阻力配水系統小阻力配水系統

（二）大阻力配水系統的原理（1）構造大阻力配水系統的構造如圖7-13和圖7-14所示。

優點：配水均勻性好缺點：結構復雜，孔口水頭損失大，耗能多，不能用在反沖洗水頭有限的虹吸濾池和無閥濾池；管道和孔眼易結垢，檢修困難。計算在于確定干管和支管的直徑及反沖洗水的水頭損失，以便沖洗水能夠很均勻的分布于整個濾池面積上。

設計數據（1）干管起端流速v＝1.0～1.5m/s，支管起端v=1.5～2.0m/s，孔口v=5～6m/s（2）孔口總面積與濾池面積之比稱為開孔比其中v-孔口流速，m/s,q－反沖洗強度，L/sm2(mm/s)普通快濾池，若v=6m/s，q=12～15l/sm2，則α＝0.2～0.25%（3）支管中心間距0.2～0.3m，支管L/D≤60（末端壓力大于起端）（4）孔口D＝9～12mm，當干管D>300mm，干管頂部也應開孔布水，并在孔口上方設置擋板。（三）小阻力配水系統1優點：結構簡單，水頭損失小。（不設穿孔管，代之以底部較大的配水空間）

缺點：配水均勻性較大阻力系統差。（大阻力配水系統是以巨大的孔口阻力加以控制，而小阻力系統，配水室壓力稍有不均勻、濾層阻力稍不均勻、濾板孔口尺寸稍有差別，配水均勻程度會敏感地反映出來。）單池面積較大時，不宜采用小阻力配水系統。2常見形式（1）鋼筋混凝土穿孔（或縫隙）板（2）二次配水穿孔濾磚（3）長柄濾頭（氣、水反沖洗）

小阻力配水系統的特點：①反沖洗水頭小；②配水均勻性較大阻力配水系統為差，當配水系統室內壓力稍有不均勻，濾層阻力稍不均勻，濾板上孔口尺寸稍有差別或部分濾板受堵塞，配水均勻程度都會敏感地反映出來；③濾池面積較大時，不宜采用小阻力配水系統。中阻力配水系統與小阻力配水系統類似，但其開孔比介于大阻力配水系統與小阻力配水系統之間。（四）沖洗廢水的排除濾池沖洗廢水由沖洗排水槽和廢水渠排出。在過濾時，它們往往也是分布待濾水的設備。1.排水槽槽頂距未膨脹濾層高度式中n－排水槽數量F－濾池面積槽中心凈距1.5~2.0m。（過大，影響排水均勻性）沖洗槽總面積≤25％F濾池（否則槽間上升流速過大，影響上升水流均勻性）2.排水渠高度

（2）沖洗排水槽的設計要求

a沖洗排水槽平面總面積一般不大于單個濾池面積的25%。否則，會影響上升水流的均勻性。

b相鄰兩槽的中心間距一般為1.5~2.0m。間距過大，難以排水均勻。

c槽內水面以上一般要有7cm左右的保護高，以保證沖洗廢水自由跌水進入排水槽。

d排水槽的廢水應自由跌水進入排水渠，以免引起壅水現象。

e每單位槽長的溢入流量應相等。故施工時沖洗排水槽口應力求水平，誤差限制在2mm內。

（3）排水渠布置：①面積小時，沿池壁一邊布置；②當濾池面積很大時，排水渠布置在濾池中間。排水渠的斷面一般采用矩形。渠底距排水槽底高度Hc為：（m）（9-45）

（五）沖洗水的供給1.供給沖洗水的方式有兩種：沖洗水泵：投資省，操作麻煩，短時間內耗電量大，使電網負荷陡然驟增。沖洗水塔：造價較高，但操作簡單，允許在較長時間內向水塔輸水。專用水泵容量小，耗電較均勻，如有地形和其它條件可利用時，建造沖洗水塔較好。2沖洗水塔或沖洗水箱水塔與濾池分建，水箱與濾池合建

H水深≤3m（以免q始、q末相差過大）

應在沖洗間歇時間內充滿，容積：水塔容積按單個濾池沖洗水量的1.5倍計算。式中t－沖洗歷時，min水塔（箱）底距槽頂距離H0：H0＝h1+h2+h3+h4+h5式中：h1－水塔至管道中總水頭損失

h2－配水系統總水頭損失h3－承托層水頭損失。

h4－濾層水頭損失。

h5－備用水頭，取1.5~2.0m。濾料空隙率3水泵沖洗

Q＝qFH＝H0＋h1+h2+h3+h4+h5式中：H0－水池最低水位至洗砂排水槽槽頂距離。其余同上。

普通快濾池設有：濾池進水、濾后清水、反沖洗進水、反沖洗排水四個閥門。采用大阻力配水系統，反沖洗水頭約7m，設功用的水塔或水泵輪流進行沖洗。濾池單池面積小于100m2，一半在20-50m2，依水廠規模定。濾池池深一般為3.2-3.6m，含承托層、濾料層紗面上水深（1.5-2.0m）和超高（0.3m）普通快濾池可用石英砂濾料或無煙煤石英砂雙層濾料。過濾工作方式為幾個濾間為一組的恒水頭恒速過濾（需控流閥）或減速過濾普通快濾池的應用廣泛，運行穩定可靠，使用大、中、小型水廠。缺點是閥門多，運行與檢修工作量大一濾池設計濾速及總面積計算1設計濾速直徑影響過濾水質，濾池造價、運行管理等一系列問題，應根據具體情況綜合考慮。可根據表17-3的單層和雙層濾料快濾池的設計濾速選用。①當水源水質較差或水源水質尚未完全掌握，濾前處理效果難以確保時，設計濾速應選低一些，反之，濾速可選高一些。②從總體規劃考慮，需要適當保留濾池的生產潛力時，設計濾速宜選低一些。總之，設計濾速的確定應以保證過濾水質為前提，同時考慮經濟效果和運行管理，一般可參照條件相似的已有水廠運行經驗決定。③強制濾速是指一個或兩個濾池停產檢修時其它濾池在超過正常負荷下的濾速。按設計濾速決定面積，然后再決定個數，即在濾池面積和個數決定之后，應以強制濾速進行較核，如果強制濾速過高，設計濾速應適當降低或濾池個數適當增加。④濾速確定后，根據設計流量（包括水廠自用水量）計算濾池總面積。∑F=Q/v單個濾池面積:F=∑F/n2濾池個數直接涉及濾池造價、沖洗效果和運行管理。個數多，沖洗效果好，運轉靈活，強制濾速較低，但單位面積濾池造價增加，濾池過多，也增加操作管理的麻煩。若濾池個數少，一旦一個濾池停產檢修，將對水廠水廠影響很大，單池面積過大，沖洗布水均勻性上效果欠佳。通常，不得少于兩個。∑F＜30,n=2∑F=30～50，n=3∑F=50～100，n=3～4∑F=100～150，n=5～6∑F=150～200，n=6～8∑F＞300，n=10～123濾池平面形狀：可為正方形或矩形，濾池長寬比主要由管