三層濾料池

三層濾料池，為了提高濾池出水水質，過濾器內的濾床設立單層濾料。將大顆粒而相對密度小的無煙煤濾料分布在上層；中顆粒中相對密度的濾料石英砂分布在中間層；小顆粒大相對密度的磁鐵礦（或石榴石）濾料在下層，這樣的濾料稱為三層濾料池。

基本介紹

• 中文名：三層濾料池
• 用途：水過濾、污水處理

簡介

三層濾料過濾器的濾床由三層濾料所組成。這種過濾器截污容量大，防止懸浮物穿透的能力強，允許的過濾速度高，出水品質好，過濾周期長。

基本原理

過濾器一般由濾床、承托層、配水系統、沖洗系統以及進出口水管等組成。通常濾床由單層和雙層兩種。

三層濾料池

單層過濾器的濾床，一般採用一層粒徑不均勻的無煙煤或石英砂。這樣的濾床經沖洗後，粒徑大的濾料分布在下部；粒徑小的濾料分布在上部，形成了上層細、下層粗的濾床。過濾時，懸浮物被截留在濾床的上部，一般只能利用濾床厚度的1/2~1/3。雙層過濾器的濾床，一般上層是無煙煤，下層是石英砂。

由於雙層過濾器的無煙煤和石英砂粒徑都比單層過濾器的大，能適應較高的濾速，但雙層過濾器濾床下層的濾料粒徑比較大，若濾速過高，懸浮物容易穿透濾床，使出水濁度過高，從而影響到出水的品質，並使濾速收到限制。

三層濾料過濾器的濾床，也稱反粒度濾床，一般由無煙煤、石英砂和磁鐵礦組成。大粒徑小比重的濾料分布在上層，中粒徑中比重的濾料分布在中間，小粒徑大比重的濾料分布在下層。即三種濾料的平均粒徑由上而下，逐漸變小，可使濾床的截污能力得到充分發揮，所以過濾周期長，又由於最下部的一層濾料粒徑很小，因而對於高濁度或濁度波動大入水水源適應性加強。

濾料選擇

大比重濾料：一般可選作大比重濾料的有石榴石濾料、磁鐵礦濾料、鈦礦或重晶石等。

中比重中粒徑濾料：一般選用石英砂。由於人工破碎的石英砂有稜角，因此比天然石英砂的過濾效果好。

國外三層濾料過濾器一般規格

小比重大粒徑濾料：一般選用無煙煤。這種無煙煤應具有機械強度高、化學穩定性好、比重在1.4~1.6等特性，其顆粒形狀以多面體為好

國內磁鐵礦來源較廣，採用較多的是由無煙煤、石英砂、磁鐵礦所組成的三層濾料。國外則多以無煙煤、石英砂和石榴石作為三層濾料。

濾料粒徑

濾料的分層情況與不同比重的濾料粒徑有關；分層清楚點濾床，起始壓差小，過濾周期長；因此，應仔細選擇三種濾料的粒徑。

無煙煤粒徑大，有利於截污和利用下層濾料；磁鐵礦或石榴石粒徑小，可防止懸浮物的穿透，但兩者粒徑相差過大，易於混雜，增加壓頭損失；石英砂居中，其粒徑應儘量適應上述兩種濾料條件，以不混雜為宜。

磁鐵礦或石榴石粒徑範圍的下限，可選用0.25毫米。粒徑過小，容易與石英砂混雜，增加過濾起始壓頭損失；粒徑過大，容易造成懸浮物穿透，難以保證出口水質。同時，粒徑過大，就需要更高的沖洗強度，如水溫為22.5℃，沖洗強度達到14L/㎡·s時才能流化。如果粒徑再大就更不容易流化。

磁鐵礦濾料

無煙煤歷經範圍的下限以0.8毫米為宜。粒徑過大就會與石英砂發生混雜，粒徑過小則下層濾料的截污能力得不到成分發揮。無煙煤最大粒徑一般採用2.0毫米。

石英砂粒徑一般根據上下兩種濾料的條件而定，粒徑為0.5~0.8毫米，應無明顯混雜。

級配

一般常用的三層濾料的級配如下表所示：

濾墊層名稱	材料名稱	相對密度	粒徑，mm	層厚，mm
濾層	無煙煤	1.58	0.8 ~ 2.0	600
	石英砂	2.64	0.5 ~ 1.0	230
	磁鐵礦	4.74	0.25 ~ 0.50	70
墊層	磁鐵礦	4.76	0.5 ~ 1.0	50
	磁鐵礦	4.76	1.0 ~ 2.0	50
	磁鐵礦	4.76	2.0 ~ 4.0	70
	磁鐵礦	4.76	4.0 ~ 8.0	70
	石英石	2.76	8.0 ~ 16	100

濾池的濾速為20~50m/h；沖洗強度為15~20L（S●㎡）；沖洗時間7min。三層濾料過濾池有防止懸浮物穿透的能力，還可以提高濾速和延長過濾周期的特點。

濾料簡介

石英砂濾料

項 目	指 標
破碎率+磨損率/%	≤	1.5
密度/g·㎝	≥	2.55
含泥量/%	≤	1.0
輕物質含量/%	≤	0.2
灼燒減量/%	≤	0.7
鹽酸可容率/%	≤	3.5
密度大於1.8g/cm3含量/%
粒徑範圍/mm		0.5~1.2（單層）；0.5~0.8（三層）
粒徑小於下限顆粒/%	≤	3.0
粒徑大於上限顆粒/%	≤	2.0

【用 途】 用於生活給水、工業給水的過濾淨化。在使用時應根據濾池的形式選擇濾料的粒徑及輔裝厚度。單層濾料一般厚度為700mm，雙層濾料為400mm，三層濾料為230mm濾池的工作時間一般在12～24h。反洗可用水沖洗、水汽沖洗或增設表面沖洗設施。

【包裝及儲運】 採用耐用的織物袋包裝，淨重40kg。，儲運期間應防止包裝袋破損，以免漏失或混入雜物。儲存時不宜與承托料及其他濾料一起堆放。

無煙煤濾料

【技術指標】

項 目		指 標
破碎率+磨損率/%	≤	3
密度/g·㎝		1.4~1.6
含泥量/%	≤	4
鹽酸可容率/%	≤	3.5
密度大於1.8g/cm3含量/%	≤	8
粒徑範圍/mm		0.8~1.8（雙層）；0.8~1.6（三層）
粒徑小於下限顆粒/%	≤	3
粒徑大於上限顆粒/%	≤	2

【用 途】 用於生括給水及工業給水的過濾淨化處理。使用時根據濾池的形式確定使用參數，一般雙層濾科的鋪裝厚度為300—400mm；正常濾速10—14m/h，強制濾速14—1 8m/h；三層濾料鋪裝厚度450mm，正常濾速18—20m/h，強制濾速20～25m/h。濾池反洗採用水沖洗、水汽沖洗或輔以表面沖洗。

【包裝及儲運】 用耐用織物袋包裝，淨重30kg。運輸儲存期間防止包裝破損，以免漏失或混入雜物．不宜與承托料及其他濾料一起運輸堆放。

磁鐵礦濾料

【技術指標】

（1）磁鐵礦濾料

項 目	指 標
密度/g·㎝	≥	4.5
含泥量/%	≤	2.5
粒徑範圍/mm		0.25~0.5（三層）
粒徑小於下限顆粒/%	≤	3
粒徑大於上限顆粒/%	≤	2

（2）磁鐵礦承托料

項 目		指 標
密度/g·㎝	≥	4.4
含泥量：粒徑小於2mm/%	≤	2
粒徑大於2mm/%	≤	1
粒徑範圍/mm		0.5~1；1~2；2~4；4~8
粒徑小於下限顆粒/%	≤	5
粒徑大於上限顆粒/%	≤	5

【包裝及儲運】 用耐用織物袋包裝，粒徑小於o．5mm的磁鐵礦濾料，應加內層揎料袋，淨重40kg。防止包裝破損，以免漏失或混入雜物，濾料與承托料不宜一起堆放，不宜與其他材料一起堆放。 。

【用 途】 用於：生活給水、工業給水、污水處理的過濾淨化處理。

石榴石濾料

項 目	指 標
莫氏硬度	7.5~8Mohs
比重	4.1~4.4g/cm3
堆積密度	2.10-2.23g/cm3
顆粒形狀	常見為菱形12面體或四角38面晶體，孔隙率適中
酸鹼可溶性	惰性

由於鐵鋁石榴石比重較大，不含有機物和可溶性酸，因此在過濾城市用水中有其優勢。從成本、耐用性和有效性上可與矽砂、鈦鐵礦、磁鐵礦等相競爭。

游泳池中單介質過濾器用石榴石採用1~2種不同粒徑的石榴石；石榴石還可用在多介質的工業過濾系統。所謂多介質即石榴石-石英、石榴石-砂-無煙煤等。控制這些物料的粒度，使其按比重自然重力分異，形成自下而上由粗變細的若干水平層。這種介質可除去水中的絮狀物。

目前，在世界範圍內有開採價值的大型石榴石資源較少，美國愛荷華州的石榴石礦山在134年前率先開採，目前美國石榴石資源已近枯萎。而世界範圍內發現、在采的石榴石礦山主要分布在澳大利亞帕斯、印度西南部沿海和中國的江蘇、山東、內蒙、河北等省份。其中，濾料使用的鐵鋁石榴石主要分布在山東日照及江蘇連雲港石榴石礦區。