石英砂濾料的不均勻系數是指80%(按質量計)能通過篩孔孔徑(d80)的石英砂濾料,與10%石英砂濾料能通過的篩孔孔徑(d10)的石英砂濾料之比。
石英砂濾料顆粒不均勻有兩個壞處:
一是使反洗操作困難。因為當反洗強度太大時,會帶出細小顆粒的石英砂濾料,造成石英砂濾料的流失。而當反洗強度太小時,又不能松動下部大塊石英砂濾料,長期下去,易造成濾層“結塊”,這樣會使過濾情況惡化。
二是由于石英砂濾料顆粒大小不均勻,就會有細小的石英砂濾料顆粒。這些細小顆粒會因反洗等原因集中在濾層表面,結果又會使過濾下來的污物堆積在濾層表面,使過濾時的水頭損失增加太快,使過濾周期變短。
粒徑是指石英砂濾料顆粒的大小,通常有兩種表示方法:
(1)平均粒徑 平均粒徑d50是指有50%(按質量計)石英砂濾料能通過的篩孔孔徑(mm)。
(2)有效粒徑d10 有效粒徑d10是指有10%(按質量計)石英砂濾料能通過的篩孔孔徑(mm)。
石英砂濾料粒徑對過濾有什么影響?
石英砂濾料粒徑應根據不同石英砂濾料和不同過濾情況具體選用,不宜過大或過小。石英砂濾料粒徑過大,則細小的懸浮物雜質易穿過濾層,使出質量不好;同時石英砂濾料粒徑過大,則反洗時不能使濾層充分松動,使反洗不徹底,沉積物和石英砂濾料易“結塊",因而產生過濾水流不均,使濾池很快失效;石英砂濾料粒徑過小,則水流阻力增大,使過濾水頭損失增加過快,使過濾周期縮短,反洗水消耗量也會增加。
描述石英砂濾料粒徑分布主要有:中位粒徑法、有效粒徑法、平均粒徑法。較為廣泛使用的是采用有效粒徑法,即以有效粒徑d10和不均勻系數K80(d80/d10)或K60(d60/d10)來表示粒徑的分布,其中d10、d60、d80分別表示累積重量百分比為10%、60%、80%時的石英砂濾料粒徑,d10稱為有效粒徑。
不均勻系數越大表明石英砂濾料粒徑的分布越不均勻。濾池在反沖洗的過程中,石英砂濾料呈流化和膨脹狀態,沖洗完成后細小顆粒石英砂濾料積聚在濾床上部,大顆粒石英砂濾料沉到濾床底部,由上而下形成細-粗石英砂濾料濾床。不均勻系數就越大,形成粗細的差距就越明顯,這種石英砂濾料稱為級配石英砂濾料,級配濾料的不均勻系數K80一般為1.6-2.0。
級配石英砂濾料的截污作用主要在上級上層細顆粒,濾層的截污作用不充分,為了克服級配石英砂濾料的缺陷,可以采用多層石英砂濾料或均質石英砂濾料。多層石英砂濾料的截污作用主要集中在上層細顆粒,粒徑粗的比重小,粒徑細的比重大,這樣當沖洗后進行水力分級時,形成上層粗顆粒、下層細顆粒的石英砂濾料級配。