多介质滤床靠的是密度分层。反洗之后各层按比重重新排好,重的在下面,不需要支撑格栅替它承压。石榴石比重 3.9–4.1,位于石英砂(2.6–2.7)与无烟煤(1.4–1.7)之下,这就是它能同时当精滤层和压床层的原因。
| 层位 | 比重 | 常见有效粒径 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 无烟煤 | 1.4–1.7 | 0.85–1.10 mm | 截留粗颗粒与部分有机物 |
| 石英砂 | 2.6–2.7 | 0.45–0.55 mm | 主过滤层 |
| 石榴石 | 3.9–4.1 | 0.20–0.35 mm | 精滤与压床 |
| 承托砾石 | 2.6 | 2–5 mm | 在布水器处分配水流 |
数值为市政与工业多介质过滤器的典型值;实际以罐体图纸与滤料筛分曲线为准。
三个数决定性能
- 有效粒径 d10——决定这床能留住多细的颗粒,以及要付出多少水头损失。
- 均匀系数 d60/d10——决定反洗时这一层内部会分层到什么程度。AWWA B100 上限 1.7;1.5 以下更容易洗干净。
- 床深与 ES 之比——低于约 1,000,穿透来得早,反洗频次跟着上去。
均匀系数是最常被跳过的那一个。UC 1.7 意味着这一层里从 d10 到接近 1.7 倍 d10 的颗粒都有。反洗时细的先起来、再落回顶部,于是石榴石层上表面一轮比一轮细、下表面一轮比一轮粗。滤速随床龄漂移——最后通常被算在滤料供应商头上,其实是规格没写对。
出问题的地方几乎都在反洗
同样的膨胀率,比重越大需要的反洗流速越高。把石榴石丢进按石英砂设计的罐里而不重算,结果只有两种:床洗不干净,或者整层被抬进无烟煤里再也分不开。
| 层位 | 目标膨胀率 | 说明 |
|---|---|---|
| 无烟煤 | 25–35% | 最先被抬起,超流速的第一个信号 |
| 石英砂 | 15–25% | 多数设计的参照层 |
| 石榴石 | 5–15% | 膨胀看着很小是正常的,别拿砂的数字套 |
按膨胀率控制反洗,不要按固定流速。把砂膨胀 20% 的流量,用在石榴石上只有几个百分点。
在既有罐体里替代石英砂
- 查布水器与承托层:更重的床对它们是更大的负荷。
- 重算反洗泵扬程——所需流速更高。
- 查超高:床更深或更重,需要更多膨胀空间。
- 复核气洗顺序:先气后水,否则每个周期开始时都在混层。
采购规格里该写什么
- 有效粒径与均匀系数,并写明筛分方法。
- 比重与堆积密度——两个不同的数,两个都会用到。
- 酸溶率,按 AWWA B100 或 EN 12910。
- 逐批完整筛分曲线,不要只给一个目数。
- 包装:25 kg 袋或 1,000 kg 吨袋,以及由吨位换算层高的方法。
AWWA B100 把酸溶率上限定在 5%,石榴石通常低于 1%。说不出酸溶率的供应商,卖的不是滤料,只是碰巧很细的磨料。