重力式無閥濾池也稱無動(dòng)力過濾器是應(yīng)用水力學(xué)原理設(shè)計(jì)的一種等流速快濾池。它不需要附著的管路系統(tǒng),反沖洗操作自動(dòng)進(jìn)行,運(yùn)行管理方便。在無閥濾池上還派生了惰性新型濾池。
無動(dòng)力過濾器結(jié)構(gòu)原理是原水送入進(jìn)水槽,由U形進(jìn)水管使水通過濾層,匯集到下部集水室。過濾后的清水由連通管流至上部沖洗水箱。當(dāng)水箱水位達(dá)到高度后便開始送水。濾池剛投入運(yùn)行時(shí),濾料層較清潔,虹吸上升管內(nèi)外的水面差標(biāo)志著濾池初期的水頭損失,一般為0.2m。隨著過濾的進(jìn)行,濾層中截污量增加,濾層阻力液逐漸增大,但因進(jìn)水水流量不變,故虹吸上升管中的水位也逐漸升高,當(dāng)水位上升到虹吸輔助管管口時(shí),就達(dá)到既定的運(yùn)行其水頭損失的允許值,此時(shí)濾池需要進(jìn)行反沖洗。
當(dāng)水位上升到虹吸輔助管管口時(shí),水就從虹吸輔助管中急劇下落,此時(shí)虹吸上升管和下降管中空氣通過抽氣管不斷抽出,流入排水井后溢入大氣,致使虹吸管中產(chǎn)生負(fù)壓使虹吸上升管和下降管中的水面均較快的上升,當(dāng)著兩股上升的水流匯合后便形成虹吸,過濾室中的水位就被虹吸管抽走,沖洗水箱內(nèi)的水迅速倒流至濾層中形成自動(dòng)反沖洗。濾池的反沖洗水箱容積是按沖洗一次所需要的水量來確定的,并由虹吸減小,當(dāng)水位降到虹吸破壞管口以下時(shí)由于空氣進(jìn)入虹吸管內(nèi),虹吸作用被破壞,反沖洗過程結(jié)束,恢復(fù)過濾運(yùn)行。
在沖洗過程中沖洗的水箱水位逐漸下降,沖洗強(qiáng)度液隨之降低,這比采用始終均勻一致的沖洗強(qiáng)度好 。因?yàn)殚_始沖洗強(qiáng)度較高時(shí),有大量水流迅速的將濾層膨脹開來,使含有污染物的濾料顆粒獲得較高的紊流來進(jìn)行沖洗;到?jīng)_洗末尾,顆粒又能在較低的水流中自上而下分布,均勻的分成級(jí)配,逐漸下降。
當(dāng)濾池采用分兩格濾池作為一組的形式時(shí),進(jìn)水槽稱為進(jìn)水分配箱,中間進(jìn)原水,進(jìn)水翻過兩個(gè)堰口后分別進(jìn)入兩格濾池的進(jìn)水管內(nèi)。為了使水量分配均勻,這兩個(gè)堰口的標(biāo)高,厚度,粗糙度應(yīng)盡可能相同。
重力無閥濾池的運(yùn)行雖能自動(dòng)進(jìn)形,但在剛投入運(yùn)行或停用后重新啟動(dòng)或者為了改善水質(zhì),就需要加強(qiáng)沖洗。
進(jìn)濾池前原水應(yīng)該經(jīng)過澄清凝聚處理,濁度小于15mg/L時(shí)可以用單層濾料;如進(jìn)水濁度經(jīng)常超過20mg/L,短期不超過50mg/L時(shí)可用雙層濾料。
重力無閥濾池可用鋼筋混凝土做成圓形或方形,也可用鋼板制成圓筒形。小水力配水裝置采用濾水帽時(shí),每平米布置7-100個(gè)。