在单层、双层及多层层滤料滤池设计中,滤池的优化设计是以滤池运行处于工作条件为原则。为此可调整各种工艺参数,使滤池的压力周期等于它的水质周期。以调整滤层厚度为例,增加滤层厚度会提高整个滤层的含污能力,延长水质周期。但滤层水头损大也相应增大,从而缩短了压力周期。
石英砂单层滤料除铁滤柱轴向分布,采用石英砂单层滤料做除铁试验,滤柱采用D=100mm透明有机玻璃管,石砂滤料d=0.6~1.2mm,滤层厚度1000~1500mm不等,滤速8m/h,反冲洗强度12~14L/s.m2,原水含铁量10~12mg/L。滤后水含铁量<0.3mg/L。可见,铁高于主要是在上层约300mm范围内被去除的,相应工作周期只有8小时。 可见,大部分滤层含污能力未被充分利用。实验中观察:每次反冲洗结束,回落到滤层上部的是细小的颗粒和破碎的铁质氧化物,厚度约80~150mm,其比表面积大、孔隙率小、附着物镜检微生物十分活跃,具有极强的吸附氧化能力,致使大部分铁质在此层被去除。但滤层也因此很快被堵塞,很快到达期终水头损失值,迫使周期结束,不得不进行反冲洗,在利用石英砂单层滤料进行地面水除浊也有类似情况。在滤层厚度确定以后使整个滤层含污能力充分发挥作用至关重要。