无阀滤池 水质净化 养鱼污水

     无阀滤池是指控制阀件少，运行自控，不需要另设冲洗水泵或水塔，基建投资低的过滤设施。其主要通过进出水的压差自动控制虹吸产生和破坏，实现自动连续运行，分为重力式和压力式两种形式。

   无阀滤池是指不用阀门切换过滤反冲洗过程滤池   。滤池、进水装置、虹吸装置

    无阀滤池属于快滤池的另一种类型，它是我国20年来普遍使用的一种较新型的滤池。由于这种滤池在构造上不装闸阀，而是依靠水力学的虹吸原理，自动进水和反冲洗，故称之为无阀滤池。这种滤池适用于工矿企业、城镇和农村的中小型供水工程。近年来，在我省乡镇供水工程中，大部分均采用这种滤池。

   无阀滤池按其工作条件，可分为重力式和压力式两种类型。按滤层构造，又可分为单层滤料和双层滤料两种。 

无论是重力式无阀滤池还是压力式无阀滤池，其作用原理是基本相同的，其特点为：

(1)进水、出水、反冲洗及排水均不设置阀门．运行和反冲洗过程全由水力自动控制。也不像虹吸滤池、双阀、单阀滤池那样．需用虹吸管代替阀门，需要设置一套抽真空设备。

(2)变水头等速过滤。水头的变化体现在虹吸管中的水位变化．即随着过滤的进展．虹吸管中的水位逐渐上升．直至虹吸形成进行反冲洗．在整个过滤过程中．保持相等的水量。即水头是变的，水量是不变的。

(3)反冲洗水箱设在滤池的上部，省去了专用冲洗水箱或冲洗水泵．减少了占地．节省了电耗．并不需要运行操作。

(4)低水头反冲洗，小阻力配水系统。

(5)运行、冲洗全由水力自动控制，不需要操作、管理和维修．仅需适当维护。

(6)处理水量相对较小的，可用钢板制作．运到现场安装．进行设备化生产。但应做好防腐处理。

(1)无阀滤池由水力自动控制运行和反冲洗．不需要运行、管理和操作，非常适合缺乏水处理技术人员的工矿企业应用。

(2)无阀滤池仅起除铁除锰的过滤作用．故很适用于地下水除铁除锰．如果需要沉淀、澄清相配套使用，则采用水力循环澄清池为合适．因为水力循环澄清池在高程和流量(处理水量)上较匹配。

(3)无阀滤池采用接触氧化过滤(除铁除锰)，可采用射流泵曝气。同时无阀滤池的分配堰与进水槽之间有一个水位跌落曝气。

(4)无阀滤池除铁除锰的滤料，最好采用天然锰砂，在无天然锰砂时也可采用石英砂。采用重力式还是压力式无阀滤池．视水量及需要确定。 [2] 

无阀滤池分为重力式无阀滤池和压力式无阀滤池。

重力式无阀滤池构造见图。过滤时，浑水经过进水配水槽后，通过进水管流人虹吸上升管，水在虹吸上升管中向下，经顶盖下的挡水板均匀地分布在滤料层上，经过滤料层和承托层，通过小阻力配水系统进入冲洗水箱(清水箱)的底部空间。滤后水经过通道上升到清水箱中，当清水箱中的水位达到设计高度后，经出水管流到清水池中。随着过滤时间的延长，滤层的阻力不断增加，滤池上的水位即虹吸上升管中的水位不断升高。当水位上升到虹吸辅助管的管口时，水流开始从虹吸辅助管流出，依靠下降水流在管中形成的真空和水流的挟气作用，通过抽气管不断将虹吸管中的空气抽出，使虹吸管中的真空度不断增加，形成虹吸。此时，由于滤层上部压力降低，清水箱内的清水沿着过滤时的相反方向进入虹吸管，水流白下而上地通过滤层，对滤料进行反冲洗，冲洗废水经过水封井排出。冲洗过程中，清水箱中的水位不断下降。当水位降到虹吸破坏斗以下时，虹吸破坏管将小斗内的水吸完，使管口与大气相通，破坏了虹吸，冲洗过程结束，过滤又重新开始。

压力式无阀滤池与重力式无阀滤池的区别在于滤池呈压力状态。其工作原理是在正常的工作状态，沉淀水由水泵压人无阀滤池，滤过的清水经集水系统注入水塔供给用户。随着过滤过程中水头损失逐渐增加，上升管中水位不断升高，当高出虹吸辅助管的上管口时，依靠跌落水流的挟气能力，将虹吸下降管中空气带走，从而使虹吸下降管中真空度逐渐增大，直到使进人滤池的水涌向虹吸上升和下降管，排走剩余空气形成虹吸，使水塔中冲洗水箱的水，自下而上冲洗滤料。当水箱水位下降到虹吸破坏管露出水外时，空气通过虹吸破坏管进入虹吸管，破坏真空，使冲洗停止，再进入正常工作状态。 [3] 

无阀滤池节省大型阀门，造价较同规模的普通快滤池低；反冲洗完全自动，操作管理较方便，工作稳定可靠；在运转过程中滤层内不会出现负水头。但滤池的池体结构复杂；滤料处于封闭结构中，装、卸困难，并且不能观察到滤池整个冲洗情况；冲洗水箱位于滤池上部，出水标高较高，相应抬高了滤前处理构筑物的标高，影响水厂的总体高程布置。滤池冲洗时，进水管照样进水，并被排走，浪费了一部分澄清水，而且增加了虹吸管管径。 [4] 

无阀滤池土建施工时，必须严格控制虹吸辅助管管口、冲洗水箱溢水口、进水分配箱箱底、配水堰口、u形进水管底等几个关键部位的标高，竣工后应该加以复核。管配件焊接时，虹吸辅助管口应和虹吸上升管内壁相齐平，不要伸入管内，以免影响抽气效果，但是位于虹吸管顶部的抽气管应伸人管中20mm。虹吸管所有焊接处都应严格施工，保证不漏气。

滤料是保证过滤水质的重要部分，必须认真筛选，粒径和级配符合要求后才放入池内。要用石英砂，不宜用建筑黄砂，因为黄砂强度差，经多次冲洗就会破碎，粒径变小，造成过滤周期将大大缩短，甚至在冲洗时流失，滤层变薄，水质容易受到影响。在铺设滤料层时应比设计厚度多加50mm，主要是考虑铺料时滤层松散而不密实，一经使用由于压实而减少厚度，并且冲洗时会有一部分细砂冲走，也会使砂层减薄。

无阀滤池在投产使用时，首先应排除滤层中的空气，再进水过滤。可以有两种做法，一种是控制进水量，使积存在滤层的空气有机会排出，另一种是从冲洗箱的连通渠进水到滤池底部，然后从下而上经过滤层，带出其中的空气。初次运行的滤池，因装入的滤料还不干净，所以需在冲洗水箱充满后，用强制冲洗方法连续冲洗几次，直到过滤下来的水清澈透明为止，然后按照快滤池相同的方法来消毒滤料。在初次运行时，应测定从虹吸辅助管管口溢水起到开始反冲所需的虹吸形成时间以及冲洗开始到冲洗停止的冲洗历时、过滤的水量或滤速、过滤周期等，并做必要的调整使之达到设计标准。例如调整破坏斗的高度，调整冲洗强度调节器的开启度，调整进滤池水的浑浊度以保证过滤周期等。

测定滤速可在冲洗完毕，水箱还没有进水时进行。这时冲洗水箱分隔墙上的连通管需用法兰闷板封住，并在水箱中放置水位标尺。等到过滤开始水箱逐渐充水时，测定某一时间内冲洗水箱水位上升的高度，就可以算出滤速滤速乘以滤池的面积就等于过滤的水量。每一格滤池都要用冲洗水箱测定过滤的流量或滤速，如果各格滤池的流量不同，并且出入较大时，可以调整进水分配箱的配水堰高度，使各格滤池的负荷相接近。

式中：v----滤速，m/h，一般控制在8-10m/h;

H---水箱水位上升高度，m;

T---水位上升时间，s。

滤池第一次反冲洗前，安装在虹吸下降管下面的冲洗强度调节器，其开启度应调节到相当于下降管管径的1/4，再逐步增加开启度，直到达到规定的冲洗强度时为止。无阀滤池的冲洗强度是变化的，开始大后来小，所以只能测定平均冲洗强度。几格滤池合用一个冲洗水箱时可记录冲洗水箱从水位开始下降到虹吸破坏这段时间内的水位下降高度。上述测定方法可能有些误差，第一，冲洗时，其他几格滤池仍在过滤，不断向水箱供水，第二，由于连通管的水头损失，各格冲洗水箱的水位不会相同，只能大致测出冲洗强度．运仃中，如果进水浑浊度突然增大，过滤水浑浊度不合要求时，除了及时增加混凝剂以降低进水浑浊度外，可降低滤速或采用强制冲洗方法多次冲洗，以保证过滤水水质。

滤池使用几年后，需要换砂或检修，为了不致断水，可逐格检修。检修时，冲洗水箱分隔墙上的连通管用闷板盖住。但是水箱隔开后容量减小，冲洗水量不足，滤层不易冲洗干净，补救的办法是待水箱再次装满水后，用强制冲洗方法多次反冲洗。

无阀滤池平时无法观察滤料情况，例如表面是否细砂太多，滤层有否减薄，砂面有无凹凸不平等，因此最好每隔半年左右，在供水淡季．打开人孔，检查滤层是否平整，滤料有无损等，发现问题应针对情况加以解决。例如滤速太慢时，可检查滤料的粒径，如因面层细砂过多，可刮去细砂，用较粗的砂补充到规定厚度；又如过滤很短时间出水水质就不合格，可检查滤料是否被冲洗水带走，以致滤层厚度不足，这时可按滤料粒径要求补足到应有的滤层厚度等。滤料更换或补充后，应经过清洗和消毒才可向外供水。