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含有悬浮颗粒的水流经滤料(石英砂或无烟煤)，悬浮颗粒被截留，谁得到澄清，随着过滤时间的延伸和滤料滤层中沉积物的积累， 滤层被沉积物所饱和，就不能再澄清了。
双层机械过滤器是指在一台滤器桶体中装有无烟煤石英砂二种颗粒材质为滤料，上层为较粗粒径(1.2~2.0mm)的无烟煤滤料，下层为较细粒径(0.5~1.2mm)的石英砂滤料。过滤时，水流首先通过无烟煤滤层，水中所含的悬浮杂质机械地被截留在无烟煤表面，有的细小颗粒被水流逐渐带向下层，同时悬浮颗粒除了在较细的石英砂层堆积外，大量的悬浮粒子在无烟煤滤层中被吸附截留，逐渐形成立体沉淀物层，过滤过程中同样起着过滤作用。由此可知，双层机械过滤器运行中，过滤效果较单层滤料好，处理水量也随之增大。单层滤料(石英砂)过滤主要是在石英砂表面滤层内进行，过滤层面积小，水头损失大，悬浮粒子容易穿透，双层滤料(无烟煤-石英砂)过滤主要依靠较粗颗粒无烟煤层的吸附截留作用，形成沉淀物过滤层，增加了过滤面积，水头损失小，流速可以增大，又不易穿透，产水工作周期长。
煤碳是天然形成的，主要成分是有机碳化合物，煤粒基本上是非极性物质，其表面有许许多多大大小小的孔隙，实践证明，非极性的固体表面亲非极性的液体，而疏极性液体，又由于毛细管的作用，过滤时容易吸附截留水中的有机物，悬浮微粒，絮凝物等杂质，而非极性烃类油脂、油污等可以轻而易举地挤掉煤孔隙中原有的极性水分子，取而代之，使水得到净化。同时，无烟煤还具有一定除味脱色的作用，无烟煤所具有的的优异特性，十七成为工业净水中价廉物美的优良滤料。选择无烟煤滤料时需注意以下四点：
1、滤料的粒度：粒径和不均匀系数这两个指标是影响过滤器正常工作的重要参数，粒径大，悬浮物易穿透滤层，反洗强度大，否则残留沉淀物与滤料结块影响水流分布，粒径小，阻力大，水头损失亦大，滤料颗粒大小不均匀同样影响反洗和滤层过滤，因此，根据设计要求，选取合适的粒径，一般无烟煤滤料粒径0.8-2.0毫米，石英砂0.5-1.2毫米，不均匀系数1.3-1.5，密度1.4-1.6.
2、机械强度：可以用磨损性和磨碎性两个指标来衡量，在反洗过程中滤料颗粒间不断的碰撞和摩擦，就会发生颗粒的磨损和磨碎，从而改变滤料原有的特性，影响过滤效果，水处理工艺中要求滤料磨损率<0.5%，磨碎率<4%。
3、化学稳定性：若溶解固形物的增加量<20mg/L，耗氧量增加<10mg/L，硅酸增加量<10mg/L，则此滤料可以认为是化学稳定的。
4、其他杂质含量：无烟煤滤料中若含硫量偏高，会腐蚀设备、管道、容器，减少使用寿命，含量应以<0.25%为佳，其余如Pb、Cu、Zn等重金属含量越低越好。
无烟煤滤料在三层滤枓中的铺装方法如下：承托层铺装完毕以后，由下向上进水，使水位升至悱水槽间。在整个池面上向水中加预计数量的重质滤料。开启排空阀门排水，然后将加入池中的滤料大致刮平后作反冲洗。 由于重质滤料的粒径小，且混有泥污，阻力较大，若不大致 刮平，任其堆积在滤池中几点，则反冲洗时就有可能造成承 托层移动。反冲洗后，排水，用平锹缓缓刮除滤料表层的杂物。再接着反冲洗、排水、刮除杂物，这样反复继续下去。 刮除杂物的次数视杂物含量和反冲洗颗粒水力分级的效果而 定。一般有五次循环，目卩可把杂物刮完。每次刮除杂物的厚度约为0.5-1厘米。一次刮除厚度不能太大，以免刮掉可用滤料。对于重质滤料，刮除4-5次以后，取出重质滤料置于玻璃管中，加入待装的石英砂滤料，作反冲洗，观察重质滤料与石英砂滤料的混杂程度，确定是否需要继续刮除。
经过破碎的重质滤料含有较多的杂物和粉末， 次反冲洗后，滤料面上的反冲洗水不容易向下过滤。但当 次刮除完毕以后，则过滤速度就大大增加。
刮除重质滤料的杂物比刮除石英砂滤料、轻质滤料的杂物， 更需要精心缓慢操作。如几格滤池的承托层都已经铺装完毕，可以把这几格滤池的重质滤料加人一格池中刮除杂物。然后分块把纯净滤料移至其它各池。这样可以减少滤料浪费和刮除工作量。但应防止把粒径为0.5-1.0毫米的承托层也移至它池，面提到的池中装水进料，目的是为了保护已铺好的承托层不致受到投加滤料的冲击而遭受破坏。假使能够把重质滤料均匀而缓慢地撒到承托层表面之上，则可不采用水中加 滤料的方法。
重质滤料铺装完毕后，再由下向上进水，至排水槽间，依照重质滤料的铺装方法加人石英砂滤料，并进行反冲洗、排水、刮除杂物及玻璃管试验等程序。
轻质滤料也按上法刮除杂物。惟无烟煤滤料上所粘附的煤粉，不易脱落，因此，此种滤料应在刮除不合规格的小粒径颗粒以后，还需要浸泡数日，然后苒反冲洗，刮除煤粉。 也可以将预计数量的无烟煤滤料投人池中先行浸泡数日，然 后再反冲洗、刮除这样小粒径的无烟煤滤料颗粒和煤粉可同时去除。
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