化学水处理人员培训教材.docx

化学水处理人员培训教材.docx

《化学水处理人员培训教材.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学水处理人员培训教材.docx（48页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

化学水处理人员培训教材

培训科编制

化学水处理培训教材

第一章水质概述

第一节水在热力发电厂中的作用及水处理的重要性

一、水是热力发电厂的工作介质

在热力发电厂中，水进入锅炉后，吸收燃料燃烧释放出来的热能，变成水蒸汽，导入汽轮机；在汽轮机内，蒸汽的热能转变为动能冲动汽轮机转动继而变成机械能；汽轮机带动发电机，将机械能转变为电能。

二、水处理的重要性

在热力发电厂中，由于汽水品质不良，容易造成以下危害：

1.热力设备的结垢。

如果进入锅炉或其他热交换器的水质不良，则运行一段时间后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体附着物，这种现象称为结垢，这些附着物称为水垢。

形成水垢后，容易造成结垢部位的金属管壁温度过高，造成超温爆管；降低发电厂的热经济性，增加燃料消耗。

2.热力设备的腐蚀。

发电厂热力设备的金属经常和水接触，如水质不良，则会引起金属腐蚀，缩短设备使用期限。

3.过热器和汽轮机的积盐。

水质不良会使锅炉不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂志就会沉积在蒸汽通过的各个部位，形成积盐。

积盐容易造成汽轮机效率过低增加蒸汽流通阻力，自动主气门及调门卡涩，造成过热器爆管等。

第二节常用化学名词概述

一、溶液

一种物质分散在另一种物质中的体系称为分散体系，均一的分散体系叫做溶液。

溶液中被分散的物质叫做溶质，用以分散溶质的物质叫做溶剂。

若将少量NaCl放入水中，稍加搅拌，NaCl就很快地溶于水中，其中NaCl就叫溶质，水就叫做溶剂。

二、溶液中溶质的含量

1.质量分数和百分含量

用溶液的质量占全部溶液（溶质于溶剂）质量的比值来表示溶液中溶质的含量，叫做质量分数，如以百分数表示，则称为百分含量。

2.用单位体积或单位质量溶液中含有的溶质质量表示含量

在工业上有时用1L溶液中含有溶质的质量（g/L、mg/L、μg/L）。

对以水为溶剂的稀释液，1L水的质量近似地等于1kg，在这种情况下，上述含量单位与g/kg、mg/kg、μg/kg可看作相等的。

3.物质的量

物质的量的单位为摩尔，符号为mol。

摩尔所表示的是参与化学反应的基本单元。

4.浓度

用1L溶液中所含溶质的物质的量表示溶液中溶质的含量，叫做物质的量浓度或简称浓度。

三、电离

电解质：

物质在干燥时不能导电，而在水溶液中或在加热熔融状态下却能导电，此类物质叫做电解质，如食盐、氢氧化钠等。

非电解质：

物质在干燥时和其溶液都不能导电，此类物质叫做非电解质，如酒精、石蜡等。

电解质溶解于水后所以能导电，是因为在水分子作用下，电解质离解为带正电和带负电的离子，它们能在水中自由移动，这种过程叫做电离。

四、水的电离，pH值

水是一种极弱的电解质，它只能微弱地电离出H+和OH-：

H2O=H++OH-

因为水分子能电离成一个H+和一个OH-，所以纯水中的H+和OH-的离子浓度是相等的。

在22℃时，纯水中H+和OH-离子浓度各等于1×10-7mol/L。

若水溶液中的[H+]和[OH-]相等，则此水溶液叫做中性溶液；若[H+]＞[OH-]，则叫做酸性溶液；若[OH-]＞[H+]，则叫做碱性溶液。

一般溶液中的[H+]和[OH-]的值很小，而在不同条件下它们的大小又常常有很大的差别，就是说它们的变动范围很大，用mol/L的浓度表示法在实用上不方便，所以现在广泛地采用pH值来表示。

pH值的意义是[H+]浓度的负对数，如式（1-1）所示

pH=-lg[H+]=lg

（1-1）

中性溶液中的[H+]=10-7mol/L,则它的pH值为7，酸性溶液的[H+]＞10-7mol/L，则它的pH值＜7，溶液的酸性越强，pH值越小。

碱性溶液的[H+]＜10-7mol/L，则它的pH值＞7，溶液的碱性越强，pH值越大。

五、溶度积

水是一种很好的溶剂，许多物质在水中都能溶解。

但是一些固体物质在水中的溶解度很小，这些物质通常叫做难溶物质。

在水处理工作中经常利用这个特性，把某些物质转化为难溶物质，使它从水中沉淀出来。

溶度积表达式的物理意义是：

在难溶电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子浓度的乘积为一个常数。

第三节天然水中的杂质

天然水中的杂质是多种多样的，但在一般情况下，它们都是由一些常见元素所组成的酸、碱、盐之类的化合物。

由于水处理方法与杂质颗粒的大小有关，在水处理工艺中，我们通常按这些杂质颗粒的大小，将其分为三类：

悬浮物、胶体和溶解物质。

一、悬浮物

悬浮物是颗粒粒径约在10-4mm以上的微粒，这些杂质在水中是不稳定的，很容易除去。

水发生浑浊现象，都是由此类物质造成的。

二、胶体

胶体是颗粒粒径在10-6～10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集合体。

天然水中的有机胶体多半是由于水中植物或动物肢体的腐烂和分解而生成的，其中主要为腐植质。

天然水中的矿物质胶体，主要是铁、铝和硅的化合物。

三、溶解物质

在水中呈真溶液状态的物质有离子和分子，其颗粒粒径不大于10-6mm。

天然水中的溶解物质大都为离子和一些溶解气体。

第四节水质指标

一、悬浮物

悬浮物的量虽然可以用重量法表示，但操作麻烦，所以常用大致可以表征悬浮物多少的透明度或浑浊度来表示。

二、溶解盐类

1.含盐量

含盐量表示水中所含盐类的总和，可以通过水质的全分析，用计算法求得。

2.蒸发残渣

蒸发残渣是表示水中不挥发物质的量。

蒸发残渣的测定方法是取一定体积的过滤水样蒸干，最后将残渣在105～110℃下干燥至恒重，其单位用mg/L表示。

3.电导率

利用水中离子指示水导电能力的大小的指标称做电导率。

电导率的大小除了和水中离子量有关外，还和离子的种类有关，故单凭电导率不能计算其含盐量。

但当水中各种离子的相对量一定时，则离子总浓度愈大，其电导率也愈大，所以在实际应用中可直接以电导率反映水中含盐量。

三、硬度

硬度是用来表示水中某些容易形成的垢类以及洗涤时容易消耗肥皂的一类物质。

对于天然水来说，这些物质主要是钙、镁离子，所以通常把硬度看作是这两种离子。

因此，总硬度（或简称硬度）就表示钙、镁离子含量之和。

四、碱度和酸度

1.碱度

碱度表示水中含OH-、CO32-、HCO3-量及其他一些若酸盐类量的总和。

因为这些盐类在水溶液中都呈碱性，可以用酸中和，所以归纳为碱度。

在天然水中，碱度主要由HCO3-的盐类组成。

因为碱度是用酸中和的办法来测定的，所以当采用的指示剂不同，也就是滴定终点不同时，所测得的物质也不同。

常用的指示剂为甲基橙和酚酞。

当用甲基橙为指示剂时，终点pH值为4.3～4.5。

通常所称的碱度，如不加特殊说明，就是指总碱度，即甲基橙碱度。

碱度的单位为mmol/L（H+），这里H+表示中和用酸的基本单元。

2.酸度

酸度是指水中含有能与强碱（如NaOH等）起中和作用的物质的量。

在天然水中，酸度有H2CO3和HCO3-的盐类。

五、有机物和耗氧量

1.耗氧量

利用耗氧量来表征有机物多少的原理是基于有机物具有可氧化的共性。

通常将重铬酸钾（K2Cr2O7）法测得的耗氧量称为化学需氧量（CODCR），其理由是此法测得的数据比较接近余有机物完全氧化的耗氧量。

有人将符号COD笼统地代表耗氧量，此时必须标明所用氧化剂，否则，意义含糊。

2.生化需氧量

生化需氧量表示用微生物氧化水中有机物所消耗的氧量，通常用符号“BOD”表示，单位为mg/LO2。

第二章水的沉淀处理

第一节胶体化学基础

将水中杂质转化为沉淀物而析出的各种方法，称为沉淀处理。

沉淀处理的内容包括：

悬浮物的自然沉降，混凝处理，沉淀软化等。

混凝处理是一种应用广泛的水的沉淀处理方法。

因为水的混凝处理关系到许多胶体化学问题，所以这里先介绍胶体的一般知识。

一、胶体的稳定性

胶体颗粒较小，在水溶液中受到来自各个方向水分子撞击的次数相对来说较少，各撞击力相互抵消的可能性也较少，因此它们在水中有不规则的运行，这称为布朗运动。

胶体微粒有布朗运动，它们在水溶液中不会发生明显的沉降现象。

有些胶体在水溶液中不易相互聚集成较大的颗粒，而是呈稳定的分散状态。

促使水中胶体具有聚集稳定性的原因有以下三种：

（1）胶体表面带电；

（2）胶体表面有水化层；

（3）胶体表面吸附有某些促使胶体稳定的物质。

二、胶体的亲水性与憎水性

胶体表面水化层的形成是由于胶体对水的亲和力。

根据此种性能，胶体大致可分为亲水和憎水两类。

亲水胶体的颗粒对水有很强的亲和力，而憎水胶体对水的亲和力很小。

三、胶体的脱稳

在水处理过程中，为了要除去水中胶体，必须使胶体脱稳。

有以下途径：

1.压缩双电层

如在水溶液中投加某种电解质，则即使它是无关电解质，当加药量达到一定的数量时，也会发生胶体聚集的现象。

2.网捕作用

在进行水的混凝处理时，有些胶体的去除，是因为混凝所产生的沉淀物像一个滤网，它们沉降时将胶体夹带着一起沉淀。

3.吸附与架桥

如在水中投加可以吸附胶体的链状大分子，则因在一个大分子可以吸附多个胶体，大分子在胶体之间起了架桥作用。

第二节水的混凝处理

一、混凝原理

混凝处理就是在水中投加一种名叫混凝剂的化学药品，这种药品在水中会促使微小的颗粒变成大颗粒而下沉。

以混凝剂硫酸铝{Al2（SO4）3}为例，当它投入水中时，首先发生的是它的电离和水解，因而生成氢氧化铝：

Al2（SO4）3→2Al3++3SO42-

Al3++H2O→Al（HO）2++H+

Al（HO）2++H2O→Al（HO）2++H+

Al（HO）2++H2O→Al（HO）3+H+

这个过程很快，通常在30s内完成了。

氢氧化铝是溶解度很小的化合物，它从水中析出时形成胶体。

这些胶体在近乎中性的天然水中带正电荷。

随后，它们在反离子（如SO42-）的作用力下渐渐凝聚成粗大的絮状物，然后在重力的作用下沉降。

如凝絮过程如图所示：

二、影响混凝效果的因素

混凝处理的目的是除去水中的胶体和悬浮物，所以，水

的混凝效果，常以生成絮凝体的大小，沉降速度的快慢以及

水中胶体和悬浮物残留量的多好来评价。

影响混凝效果的因素很多，因为它包括有电离、水解、

形成胶体、吸附和聚沉等许多过程，任何一种干扰这些过程的工作条件都会反映到混凝效果上。

1.水的pH值

用铝盐作混凝剂时，最优pH值一般介于6.5～7.5之间。

2.混凝剂的用量

最优加药量与水中胶体的量有关，在不同的具体情况下应试验求得最优加药量，然后，在运行中再根据实际处理效果加以调整。

天然水的最优加药量一般为

0.1～0.5mmol/L（

Al3+）

3.水温

用铝盐作为混凝剂时，水温对混凝效果有很大影响。

当水温很低（如低于5℃）时，产生的凝絮细而松、含水分多，沉降很慢，所以效果差。

4.水和混凝剂的混合速度

水和混凝剂的混合速度关系到混凝剂在水中分布的均匀性和胶体颗粒间碰撞的机会，故它是影响混凝过程的一个重要因素。

搅拌速度最好由快转慢。

水中刚加入混凝剂时，需要快速搅拌，因为混凝剂在水中的水解和形成胶体的速度非常快，所以要用快速搅拌方能生成大量小粒的氢氧化物胶体，并使它迅速地扩散到水的各个部分，及时地和水中杂质起作用。

5.水中杂质

当天然水中含有大量分子较大的有机物时，它们会吸附在胶体的表面上，起到保护胶体的作用，使胶粒之间不容易聚集。

6.接触介质

当进行混凝或其他沉淀处理时，如在水中保持一定数量的泥渣层，则可以使沉淀过程更完全，沉淀速度加快。

在这里泥渣层起到接触介质的作用。

三、混凝剂

可用作混凝剂的化合物有多种。

常见的混凝剂是一些在分子中有高价阳离子的无机盐类。

1.铝盐

可用作混凝剂的铝盐有多种，如硫酸铝、明矾、铝酸纳。

2.铁盐

常用作混凝剂的铁盐，一般为硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）。

3.无机高分子混凝剂---聚合铝和聚合铁

（1）聚合铝。

聚合铝是一类化合物的总称，在这类化合物中包含有Al（HO）3聚合成的无机高分子和其他组成物。

水处理工艺常用的聚合铝属于聚氯化铝（简称PAC），它是一种由碱式氯化铝聚合而成的无机高分子化合物。

聚合铝组成中的OH和

Al的相对含量对其性质有很大影响。

此量常用碱化度B来表示。

其意义为它们浓度的百分比，即

B=

×100%

式中[OH]----聚合铝中OH的浓度，mol/L；

[

Al]----聚合铝中

Al的浓度，mol/L。

碱化度是聚氯化铝的一个重要指标，它对该混凝剂的影响是：

碱化度约在30%以下时，混凝剂全部由小分子构成，混凝能力低；随着碱化度的上升，胶性增大，混凝能力上升。

若碱化度过大时，溶液不稳定，会生成氢氧化铝的沉淀物。

一般，B值控制在50%～80%之间。

由于聚合铝加到水中时可以直接形成高效能的聚合离子，不经水解和聚合反应，所以它具有以下优点：

1）使用范围广。

对于低浊度水、高浊度水、有色水和某些工业废水等，都有优良的混凝效果。

2）用量少。

按Al2O3计，其用量可减少到硫酸铝的

～

。

3）操作容易。

一般pH值为7～8都可取得良好的效果，低温时效果仍稳定。

4）形成凝絮快。

5）加药过多也没有害处。

（2）聚合硫酸铁。

聚合硫酸铁是一种以铁的硫酸盐为原料，经过加工制造成的无机高分子混凝剂。

其通常是一种棕红色粘稠液体，聚合硫酸铁的混凝能力强，除色和除有机物的效果由于铁盐，对于低温和低浊度水，也能取得良好效果。

4.此外，还有镁盐混凝剂、电混凝、混凝辅助剂等混凝方式。

四、有机高分子絮凝剂

1.类别

用作有机高分子絮凝剂的化合物必须是线型或带枝节的线型聚合物。

聚合物的链节数以1000～5000为宜，过多，会失去水溶性；过少，絮凝作用不佳。

在高分子链上还必须有能起吸附作用的基团，如-COOH、-SO3H、-CONH2等。

有机高分子絮凝剂在水中可电离，是一种电解质。

根据其电离后聚合离子所带电荷性质的不同，它们可分为阳离子型、阴离子型和非离子型三类。

按照其高分子的组成，它们又可分为聚乙烯、聚酰胺、聚胺和聚丙烯等型。

2.应用

在我国，使用最广的有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺常作为助凝剂，与其他混凝剂一起使用。

第三节沉降原理

“沉淀”是指水中杂质形成沉淀物和自水中析出的全过程，而“沉降”仅指固体因重力作用而下沉的过程。

一、悬浮颗粒的絮凝性

水中有些颗粒在沉降时会发生粘合的现象，这种性能称为絮凝性。

二、离散沉降

离散沉降是指离散颗粒在稀悬浮液中的沉降过程。

三、絮凝沉降

天然水中的悬浮颗粒或多或少具有絮凝性。

当采用混凝处理时，颗粒的絮凝性更强，所以在水净化工艺中，发生的常常是絮凝性颗粒的沉降，所谓絮凝沉降。

四、层状沉降

如水中悬浮颗粒的量较多，则它们在水中沉降时常常会形成一个由许多颗粒聚集成的“毯状毯”。

此时，可看到水体中有一个清水和浑水的交界面在不断下移。

此种沉降称为层状沉降。

第四节沉淀处理设备

沉淀处理用的设备可分为沉淀池和澄清池两类，运行中池中不带悬浮泥渣层的设备称沉淀池，带泥渣层的称澄清池。

本节根据我公司实际情况，仅介绍澄清池。

泥渣循环式澄清池的特征为，设备中有若干泥渣作循环运行，即泥渣区中有部分泥渣回流到进水区，与进水混合后共同流动，待流至泥渣分离区，进行澄清分离后，这些泥渣又返回原处。

这类澄清池中常见的为机械搅拌澄清池和水力循环澄清池。

现就机械搅拌澄清池进行阐述。

机械搅拌澄清池

（1）工作原理。

机械搅拌澄清池又叫作加速澄清池。

它通常由钢筋混凝土构成的，横断面呈圆形，内部有搅拌装置和各种导流隔墙，见图所示。

其运行流程为：

原水由进水管1进入截面积为三角形的环形进水槽2，通过槽下面的出口孔或缝隙，均匀地流入澄清池的第一反应室3，在这里由于搅拌上叶片的搅动，进水和大量回流泥渣混合均匀；第一反应室中夹带有泥渣的水流被搅拌器上的涡轮提升到第二反应室4，在这里进行絮凝长大的过程；然后，水流经设在第二反应室上部的四周的导流室5（消除水流的紊动），进入分离室6；在分离室中，由于其截面较大，故水流速度很慢，泥渣和水可分离，分离出的水流入集水槽7；集水槽安置在澄清池上部的出水处，以便均匀地集取清水。

在此设备中泥渣的流动情况是，由分离室分离出来的泥渣大部分回流到第一反应室，部分进入泥渣浓缩室。

进入第一反应室的泥渣，随水流动；进入泥渣浓缩室的泥渣定期排走。

澄清池底部设有排污管，供排空之用。

此外，在环形水槽上部还设有排气管，以排除进水带入的空气。

机械搅拌器的结构是上部为涡轮，下部为叶片。

涡轮的机构与作用类似于泵，它是用来将夹带有泥渣的水提升到第二反应室。

在第二反应室和导流室中设有导流板，其目的是缓和搅拌器提升水流时产生的旋流现象，减轻对分离室中水流的扰动，有利于泥渣和水的分离。

第三章水的过滤过程

第一节水的过滤过程

天然水经过混凝处理后，虽然已经将其中大部分悬浮物除掉，从外观上看页常常是清澈透明的，但实际上水中免不了残留少量细小的悬浮颗粒，所以还需要进一步对悬浮物进行处理，否则，当进行离子交换处理时，会污染交换剂，妨碍运行。

进一步除去水中悬浮物的常用方法为过滤。

一、滤料

用作滤料的物质，应具备以下条件；化学性能稳定，不影响出水水质；机械强度良好，使用中不碎裂；粒度适当。

此外，还应当价廉，便于取材。

常用的滤料为石英砂、无烟煤、大理石等。

1.化学稳定性

为了试验滤料的稳定性，可在一定条件下，用中性、酸性和碱性水溶液浸泡各种滤料，以观察此水溶液被污染的情况。

2.机械强度

滤料应有足够的机械强度，以减少因颗粒间互相摩擦而破碎的现象。

3.粒度

粒度是指一堆粒状物料颗粒大小的情况。

二、过滤工艺

1.过滤运行

过滤运行成循环状，是由过滤、反洗和正洗三个步骤组成一个周期。

当粒状滤料工作到滤层中截留有多量泥渣时，为了恢复它的过滤能力，需要将滤层进行冲洗。

冲洗的第一步是用快速水流由下向上通过滤层，将滤层中截留下来的泥渣和因滤料颗粒碎裂而生成的粉末冲走，这称为反洗。

第二步是按与过滤运行相同的方式通水，只是将不合格的出水排走，这称为正洗。

待正洗至出水合格时，便可重新投入过滤运行。

2.过滤效果

过滤的运行效果，通常由两个方面来评价：

一是出水水质，也就是水中残留悬浮物的多少；二是滤层的截污能力。

3.滤速

水流通过滤层的真流速应该是水在滤料的颗粒与颗粒之间孔隙中的流速。

4.反洗强度

反洗水流速的大小可用“反洗强度”来表达，通常按每秒钟内流过每平方米过滤截面的反洗水量来表示。

第二节过滤器

过滤设备有多种类型，按工作压力可分为压力式和重力式；按滤层的组成可分为单层和多层；按水的流向可分做下向流、上向流和双流；按运行状况可分为恒流和恒压。

习惯上，把密闭的容器式过滤设备称为过滤器。

工业上用的过滤器通常由圆柱形钢制容器所组成，在压力下运行，属于压力式过滤器。

一、普通过滤器

最简单的压力式过滤器是用单层滤料、下向流式。

这种过滤器的机构和运行都较简单，它最先被采用，现在还在应用。

1.结构

图3-7所示为普通过滤器结构的示意。

此种过滤器本体内安置的装备有：

进水装置、配水系统，有时还有进压缩空气的装置。

在本体的外面设有各种必要的管道、阀门和仪表等。

（1）进水装置。

进水装置是用来送入需过滤的水，有时兼起反洗排水的作用。

在普通过滤器中，进水装置和滤层之间隔着一段空间，它是为了反洗时滤层膨胀的需要二设置的。

在过滤运行时，此空间一直充满水，故称它为水垫层。

水垫层的存在，可以起到促进水流均匀的用作，所以在普通过滤器中，进水装置的结构形式往往不是影响滤层中水流分布的主要因素，因而可以采用比较简单的结构，如在进水管出口端设置一个口向上的漏斗。

（2）配水系统。

设于普通过滤器下部的配水系统是用来安置滤料，排出经过滤的水和送入反洗用水。

它的作用除了保证水流在滤层中分布均匀外，还可防止滤料泄漏。

配水系统的类型较多，现在常使用的有配水帽式、滤布式和砂砾式等。

1）配水帽式。

配水帽是一种带有缝隙（或小孔）的部件，它安装在配水支管上，水由缝隙流经支管进入配水总管。

配水帽可由塑料、铜锡合金或陶瓷等制成。

它的形式很多，有缝隙式、叠片式、长柄式等。

2）支管开缝式。

水由开缝处流经支管进入总管。

缝的宽度应根据滤料的大小而定，一般比滤料的最大颗粒小0.4mm。

3）滤布式。

滤布的应用有两种方式：

一种为配水系统呈总管支管形式，滤布包在带孔的配水支管上；一种为将滤布铺在两块穿孔板之间。

为防止漏滤料，滤布的网孔比较小，为40～60目。

在运行中滤布的网眼易于因滤料碎末的堵塞而增大阻力。

4）砂砾式。

砂砾式配水系统是由细砂和砾石堆积而成的。

2.运行

普通过滤器的运行流速约8～10m/h，当它运行到水流通过滤层的压力降达到规定值时，停止过滤运行，开始反洗。

此时，将过滤器内的水排放到滤层的上缘为止，然后送入强度为18～25L/（s·m2）的压缩空气，吹洗3～5min后，在继续供给空气的情况下，向过滤器内送入反洗水，其强度应使滤层膨胀10%～15%。

反洗水送入2～3min后，停止送空气，继续用水再反洗1～1.5min，此时反洗水的强度应使滤层膨胀约达40%～50%。

最后，用水正洗直至出水合格，方可开始正式过滤运行。

二、双流式过滤器

在普通过滤器中虽然有机械筛分和接触凝聚两种作用，但由于水流是先通过小颗粒滤料，后通过大颗粒滤料，所以起主要作用的是表层滤料的截留作用。

至于滤层中滤料颗粒的接触凝聚能力，并不能充分发挥出来。

为此，出现了双流式过滤器的设计。

在此过滤器中，进水分为两路：

一路由上部进，另一路由下部进，经过过滤的水，都由中部流出。

三、多层滤料过滤器

为了改变普通过滤器中滤料是“上细下粗”的不利排列方式，办法之一就是采用多层滤料过滤器。

1.双层滤料过滤器

双层滤料过滤器的机构与普通过滤器相同，只是在滤床上分层安放着两种不同的滤料。

上层为相对密度小、粒径大的滤料，下层为相对密度大、粒径下的滤料，通常采用的是上层无烟煤，下层石英砂。

由于无烟煤的相对密度为1.5～1.8，而石英砂为2.65左右，它们有较大的差别，所以，即使无烟煤颗粒的粒径较大，在反洗后，它仍能处于颗粒较小的石英砂的上面。

滤料颗粒层呈上大下小的状态对过滤过程很有利，因为进水有上部送入时，首先遇到的是颗粒较大的无烟煤滤料，过滤作用可以深入到滤层中，发生渗透过滤作用。

下层较小的颗粒也能截取一部分泥渣，起到保证出水水质的作用。

双层滤料与单层的相比，其截污能力较大，水头损失增加比较缓慢，滤速可提高，工作周期可延长。

双层滤料能否良好地运行，煤砂颗粒的选择是关键问题。

这必须做到反洗时煤砂分层良好，否则小颗粒砂子混在大颗粒煤粒中，有可能使滤层中的孔隙比单纯用砂粒的还小，这不利于过滤。

2.三层滤料过滤器

三层滤料的原理和结构与双层滤料床相似，它相当于在双层滤料床下面加了一层相对密度更大，颗粒更小的滤料。

三层滤料过滤器的上层为无烟煤，中层为石英砂，下层可采用石榴石、磁铁矿或钛铁矿等矿砂作滤料。

第三节滤池

滤池是一种用来过滤水的建筑物，大都采用钢筋混凝土制成的池子。

这里重点介绍无阀滤池。

一、无阀滤池

无阀滤池是因为没有阀门而得名。

无阀滤池的机构形式很多：

有压力式的，有重力式的；截面积可以是圆形的，也可以是方形的。

压力式和重力式无阀滤池的结构原理是相同的，压力式无阀滤池只适用于小型供水的场合，热力发电厂中常用的是重力式的。

下面以重力式无阀滤池为例，加以叙述。

1.组成部分

重力式无阀滤池如图所示。

它的主体自上而下分成三个部分，即冲洗水箱6、过滤室4和集水室5。

此外，还有由堰口、进水槽1和U形进水管2组成的进水装置和虹吸上升管7、虹吸下降管8、虹吸辅助管9、水封槽13等组成的虹吸装置。

2.运行概况

无阀滤池的运行过程大致为：

有进水管送入的水通过滤层，汇集到下部集水室，再由连通管流至上部冲洗水箱。

当此水箱中盛满水后，便开始向外送水。

其失效和清