重力式无阀滤池 重力式无阀滤池是应用水力学原理设计的一种等流速快滤池。它不需要复杂的管路系统，反冲洗操作自动进行，运行管理十分方便。在无阀滤池的基础上还派生了多种新型滤池。 重力式无阀滤池的结构如图5-2所示，其中图5-2a为过滤时的情况。原水送入进水槽，由U形进水管（起水封作用，防止反冲洗时代入空气，破坏虹吸）使水通过滤层，汇集到下部集水室。过滤后的清水由连通管流至上部冲洗水箱。当水箱水位达到一定高度后便开始送水。滤池刚投入运行时，滤料层较清洁，虹吸上升管内外的水面差H0标志着滤池初期的水头损失，一般为0.2m。随着过滤的进行，滤层中截污量增加，滤层阻力也逐渐增大，但因进水流量不变，故虹吸上升管中的水位也渐次升高，当水位上升到虹吸辅助管管口时（离水箱水位高差为H），即达到给定的运行期终水头损失的允许值，一般采用H=1.5~2.0m。此时滤池需要进行反冲洗。水位从H0升至H的一段时间，即滤池的工作周期。 图5-2（B）表明滤池反冲洗时的情况。当水位上升到虹吸辅助管管口时，水即从虹吸辅助管中急剧下落，此时虹吸上升管和下降管中空气通过抽气管不断抽出，流入排水井后逸入大气，造成虹吸管中产生负压使虹吸上升管和下降管中的水面均很快地上升，当这两股上升的水流汇合后便形成虹吸，过滤室中的水位即被虹吸管抽走，冲洗水箱内的水迅速倒流至滤层中形成自动反冲洗。滤池的反冲洗水箱容积按冲洗一次所需的水量来确定的，并由虹吸破坏管掺入的深度来控制。在反冲洗过程中，随着冲洗水箱内水位不断降低，冲洗强度逐渐减小，当水位降到虹吸破坏管口以下时由于空气进入虹吸管内，虹吸作用被破坏，反冲洗过程结束，恢复过滤运行。 在冲洗过程中冲洗的水箱水位逐渐下降，冲洗强度也随之降低，这比采用始终均匀一致的冲洗强度更好些。因为开始冲洗强度较高时，有大量水流迅速将滤层膨胀开来，使含污的滤料颗粒获得较高的紊流来进行冲洗；到冲洗末端，颗粒又能在较低的水流中自上而下分布，均匀地分成级配，逐渐下降。 设计中所选定的冲洗强度是指在平均冲洗水头ha（ha为最大冲洗水头hmax与最小冲洗水头hmin的平均值）作用下所能达到的平均冲洗强度，一般为15L/(m2.s),冲洗时间为4分钟左右。由此推算出于滤池截面相同的冲洗水箱高度应为3.6m（从过滤室顶部以上算起）。为了降低冲洗水箱的高度，可采用两格滤池合用一个冲洗水箱。通常，合用一个水箱滤池的分格数也以两格为限，否则给运行造成困难。由于运行特性及设备机构的限制，无阀滤池的集水装置只能采用小阻力配水系统。 当滤池此阿勇分两格为一组的形式时，进水槽称为进水分配箱，中间进原水，进水翻过两个堰口后分别进入两格滤池的进水管内。为了使水量分配均匀，这两个堰口的标高、厚度、粗糙度应尽可能相同。堰口的标高可按下式计算： 堰口标高=虹吸辅助管管口标高+进水管中水头损失+保证水流能自堰口自由降落的高度（10~15cm） 应当注意的是，在冲洗时滤池还在不断地进水，并通过虹吸管直接排走，造成水量损失。通过实践，目前已有多种冲自动停止进水的措施可供设计、运行采纳。 重力式无阀滤池的运行虽能自动地运行，但在刚投入运行或停用后重启启动或为了改善水质，就需要加强冲洗。较简单的方法是在虹吸辅助管上加装强制冲洗管（图5-3）。强制冲洗管内水压要大于2kg/cm2，并与垂直的虹吸辅助管成15度角。开启压力水管时水流即能很快地把虹吸系统中的空气抽走形成 虹吸，进行冲洗。无阀滤池的冲洗强度可用升降锥形挡板来调节，见图5-4. 进滤池前原水应经澄清凝聚处理，浊度小于15mg/L时可用单层滤料；如进水浊度经常超过20mg/L，短期不超过50mg/L时可采用双层滤料。 重力式无阀滤池可用钢筋混凝土做成圆形和方形，也可采用钢板制成圆筒形。小阻力配水装置采用滤水帽时，每平方米布置70~100个。 重力式无阀滤池标准图的外形尺寸和主要数据分别见图5-2和表5-1.
