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| 发布时间：2023-12-04 09:55:25 | 来源：环保水圈 | 作者：本站编辑 | 浏览次数： |
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开说今天的正文之前，先扯会闲篇，说说我那不靠谱的小老弟，这小子一大早就在公司里闹了个大笑话。
早晨7:50吧，包括我和小王在内的5个同事一起在楼下等电梯，原本大家有说有笑的，结果小王突然就不说话了，脸色还极其难看。
我看他这样子吓了一跳，忙问他咋了。
结果那小子咬着牙艰难的蹦出几个字：
“敌将攻城，已经打到关口，守军马上就要坚持不住，开关投降了！”
旁边的美女同事一脸不解，不知道小王这小子说的是啥意思，只是略带狐疑的看着他。
我瞬间就明白了，这小子是怕自己在心仪美女面前丢人，故而说起了黑话，我也不好揭穿他，哈哈一笑说：
“军情紧急，时不我待，何不就近解决？”
说完我用手一指一楼旁边印有两个小人的房间。
小王脸一下子就红了，也不知道是憋红的还是被我隐晦揭穿后羞红的，他没接我话，就那么硬扛着和我们一起乘电梯上了楼。
等美女同事走后，小王这才快步飞奔离去，不多时就听见一阵噼里啪啦的震天炮声，听动静就知道这场战役规模不小。
等他回到实验室，我揶揄他道：“你小子可真行，也不怕拉了裤！”
小王满不在乎的说：“胖哥你不懂，我这是为咱们的污水站做贡献呢！”
我满脸好奇的问他此言何意。
小王摇晃着脑袋说：“咱们污水站C/N很低，每天都加葡萄糖，我这一泡下去，怎么不得节约个十几二十块钱的？”
PS：我们楼层属于实验区域，为了维持公司污水站稳定运行，公司针对我们楼层的污水单独收集并处理，所以实验室这股废水总是处于碳源不足的状态。
我大无语，没想到这小子竟能为自己的糗事找出这么一个冠冕堂皇的理由，但你还真是挑不出什么理儿来
好了，笑话说完，咱书归正文。
今天要说的主题，叫做“聪明绝顶的水处理人”。
那位说了：“我觉得水处理这个专业特别杂，学问一点都不深，怎么可能会培养出什么特别的人物呢？”
您还别不信，看完今天的这个分享，你就知道什么叫做天外有天人外有人了。
我们之前有一个净水处理的项目，需要用到过滤工艺去除SS，所以考虑上一个滤池。
当时在选滤池类型的时候，我们主要考察了3种：V型滤池、虹吸滤池和重力无阀滤池，当然最终我们还是选择了最常用的V型滤池。
不过今天我想说的却不是它，而是重力无阀滤池，只因为这个滤池的设计运行原理，简直是太精妙了，它的发明者，一定是一个聪明绝顶的人！
不信？那先回答我一个问题：
“如果不采用任何水泵和电气控制系统，仅凭水力条件，你能够完成一次原水的过滤和反冲流程吗？”
▲曹操替你回答了这个问题
听完我的这个问题后，普通快滤池沉默了......
V型滤池沉默了......
虹吸滤池沉默了......
翻板阀滤池沉默了......
移动罩滤池也沉默了......
是不是你也沉默了？
没错，这些滤池界的扛把子们，都做不到我说的那点，他们要想正常运行，必须依靠水泵和电气控制系统的助力。
但重力无阀滤池不沉默，它就能做到不依赖水泵和任何电气控制设备，仅仅依靠精妙的水力学设置，就能完成看似不可能的过滤-反冲-过滤-反冲的无限循环。
好了不卖关子了，接下来咱们就来了解下这家伙的看家本事，探究它是如何完成这个Impossible mission的。
▲重力无阀滤池就长这样
这家伙长得挺别致，那两个标志性的大窝脖，不禁让我想起了昨晚刚吃的烧鸡......
不说吃的了，咱还继续说滤池本身，首先咱们了解下重力式无阀滤池的结构构造。
如图1所示，一个完整的重力式无阀滤池，主要包括6大部分，他们分别是：1、进水分配渠；2、清水出水口；3、滤层；4、虹吸辅助管；5、反洗水箱；6、虹吸破坏斗。
▲图1 重力无阀滤池的6大构造示意图
那么重力式无阀滤池是怎么运行的呢？它主要分为两个大过程，也即过滤和反冲。
首先来看进水过滤的流程，浑水（也即进水，在图中以黄色表示）首先会进入重力式无阀滤池的进水分配渠①，这里属于整个系统的位置最高点。
进水分配渠①底部有一根管道直接连通到过滤层③中，一旦浑水开始从进水分配渠①中进入滤层，悬浮物就会被滤层③截留，通过滤层③的清水（在图中以淡蓝色表示）就会进入到滤层上面的清水区。
随着过滤后得到的清水源源不断的进入，清水区中的液位也会不断上升，并开始淹没虹吸破坏斗⑥（请记住这个小东西，它的作用非常关键），等清水液位达到清水区顶端时，因为清水区是密封的，所以此时清水区内部就呈现出正压状态。
由于清水区和滤层底部反洗水储备区依靠管道相连通，所以在清水区慢慢装满水的同时，滤层底部的反洗水区也会储存满过滤后得到的清水。
与此同时，在水压的作用下，和滤层③相连通的虹吸辅助管④内的浑水液位也会和清水池液位同步上升，直到清水区液位达到最高点后，清水区液位不再上升，开始通过清水出水口外排清水，但虹吸辅助管④内的浑水还会继续上升，一直到顶点。
整个过程如下面动图2所示，这就是重力式无阀滤池一个完整的过滤过程。
▲图2 重力无阀滤池的过滤过程示意图
看完重力式无阀滤池的整个过滤过程，咱们再来看看它的第二个过程，也即反冲洗过程。
那位说了：“滤池为何要反冲洗呢？”
因为滤层中能够容纳的悬浮物容量是有限的，在悬浮物穿透整个滤层之前，就得用水或者气水联合反冲洗滤层，把截留在里面的悬浮物反冲到污泥处理单元内进行脱水，脱水后的污泥外运，上清液则继续返回到滤池进行过滤操作。
所以一个完整的过滤过程，必须考虑反冲洗。
而一般的滤池反冲洗都是采用水泵提供一个动力冲洗滤层，甚至多数时候还得配合鼓气，让滤层保持膨胀状态才能起到一个比较好的反冲效果，然而重力式无阀滤池则无需这些。
那么它到底是怎么完成反冲洗的呢？
咱们接着图2的最末尾接着看，在过滤过程的最末端，清水区内从滤层③输入的清水是大于从清水出水口输出的清水的，这就导致了清水区内的压力会一直增长，就会使虹吸辅助管④内的浑水液位不断上升。
等其上升到虹吸辅助管的最顶点后，就会开始依靠重力从上至下垂直外排，此时虹吸辅助管④内的流速是非常大的，输出流量也远远大于清水区内的进水量。
所以就会导致滤层③底部的反洗水向上反冲滤层③，而反洗水区是和滤层③以上的清水区相连的，所以清水区的清水就会源源不断的进入反洗水区充当反洗水，持续反冲洗滤层③中截留的污染物。
反洗水中的污染物含量是很高的，不能随便排放，要去往专门的污泥脱水单元处理，脱水污泥外运，上清液继续过滤。
看到这那位要说了：“那反冲洗到底洗到什么时候是个头呢？”
别急，您还记得胖哥之前让你重点标记的那个看似不起眼的小玩意儿吗？
没错就是那个部件⑥，也即虹吸破坏斗，别看它小，但是它特别重要！
学环境的咱们都知道，如果水管的顶点高于水箱的液面时，比方说水管顶点是3米，水箱内液位高度为2米，这两者差了1米的高程，所以要想单纯依靠重力是无法让水箱中的水经水管流出的。
但一旦水管内形成了真空负压环境就不一样了，这样水箱内的水就可以依靠和管道内的气压差，只要这个气压差大于水箱内水位和管顶的高差，就能形成一个推动力，把水从水箱中压到管道中，进而排放出水箱。
这就是重力式无阀滤池依靠水力虹吸作用反冲洗的动力来源。
明白了这一点，我们就知道了该如何终止反冲洗的办法，没错就是破坏反冲洗管道内的真空环境，换言之，就是想办法把空气送入反冲洗管道。
虹吸破坏斗⑥就是起这个作用的！
当清水区内的水位下降到虹吸破坏斗处时，原本被水淹没的虹吸破坏斗就暴露在了空气中，进而随着反冲洗管内的水力抽吸作用，把空气带到了反冲洗管内。
而反冲洗管内一旦有了空气，那么管内气压和清水区气压就又保持一致了，没了气压差作为虹吸动力来源，虹吸作用自然也就没办法再继续下去了。
这就是重力式无阀滤池的整个反冲洗过程，详见如下动图3所示。
▲图3 重力无阀滤池的反冲洗过程示意图
看完重力式无阀滤池的整个过滤-反冲洗过程后，您各位是不是发现了，这种滤池从始至终都是依靠纯水力作用，没有任何一台水泵或者控制阀门的应用？
是不是很神奇，是不是很厉害？
所以我才说，能够发明这个东西的人，那绝对是聪明绝顶的人！
那位说了：“如此厉害的玩意儿，那为什么你们还选择V型滤池呢？”
这个肯定是有原因的，毕竟尺有所短寸有所长，虽然重力式无阀滤池的设计原理精妙异常，但它仅仅适合中小水量的项目，且运营起来并非没有缺点。
它最大的缺点是滤料处于封闭水池中，而单纯利用水力冲洗，难免存在清洗死角，时间长了就容易出现短流或者出水水质下降的问题。
这个时候怎么办呢？肯定就得人力上场翻砂了！
然后问题就来了，你像V型滤池那种，一旦把水放了，滤层就能直接暴露在你眼前，翻砂自然方便，但重力式无阀滤池就不行了，它的砂层在封闭的水池中，人工翻砂就显得相当困难了......
▲图4 V型滤池翻砂
所以到底用什么形式的滤池，可不能仅凭其设计原理来确定，而是要经过综合评定后才行。
其实不光滤池，其他类型的工艺，也莫不是如此，这就是水处理的魅力所在。
好了，今天的日记内容就到此为止。
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