第一节_过滤原理.ppt

第六章 过滤;第六章 过滤; 筛滤机理 设D=0.5mm,以球体计，d?80?m。 既80?m以下的颗粒都可以通过砂层。 而经过混凝沉淀的进入滤池的最大颗粒 尺寸一般为20?30?之间，还有很多更小的 颗粒， 但滤池都能去除掉它们，说明不是 “筛滤”的作用。筛滤的机理无法解释。 经过多人研究，认为过滤主要是悬浮颗粒与滤料颗粒之间粘附作用的结果。 ;水中的悬浮颗粒能够粘附与颗粒表面上，涉及两个问题： 第一、被水流夹带的颗粒如何与滤料颗粒表面接近或接触； 第二、它们接近时依靠那些力的作用，使它们粘附于滤料表面上。 ;（一）颗粒迁移;当颗粒尺寸较大时，处流线中的颗粒会直接碰到滤料表面产生拦截作用； 颗粒的速度较大时会在重力的作用下脱离流线，产生沉淀作用； 颗粒具有较大惯性时也可以脱离流线与滤料表面接触（惯性作用）； 颗粒较小时，布朗运动较剧烈时会扩散至滤料表面（扩散作用）； 在滤料表面附近存在速度梯度，非球体颗粒由于在速度梯度作用下，会产生转动而脱离流线与颗粒流线接触（水动力作用）。 ;（二）颗粒粘附;质而无须增大颗粒尺寸。相反如果悬浮颗粒尺寸过大而形成机械筛滤作用，反而会引起表面滤料孔隙堵塞。 （三）滤料层截留杂质的规律 粘附力和水流剪力相对大小，决定了颗粒粘附和脱稳程度。 如图：颗粒粘附力和平均水流剪力示意图。 ;图中： Fa1表示颗粒1与滤料表面的粘附力； Fa2表示颗粒2与颗粒之间的粘附力； Fs1表示颗粒1所受到的平均水流剪力； Fs2表示颗粒2所受到的平均水流剪力。 过滤开始阶段，滤层比较干净，孔隙 率较大，孔隙流速小，水流剪力Fs1较小， 因而粘附力作用占优势（大量杂质被滤 层表面所截留）。 ;随着过滤时间延长，滤层中杂质逐 渐增大，以至最后粘附上的颗粒（图中 颗粒3）将首先脱落下来，或者被水流夹 带的后续颗粒不在有粘附现象，于是， 悬浮颗粒便向下层推移，下层滤料截留 作用渐次得到发挥。 ; 水中杂质进入滤层后，首先 被第一层滤料截留大部分，少量 “漏网”的杂质被下层的滤料所 截留。过滤到一定时间后，表面 滤料间孔隙率逐渐被杂质堵塞， 严重时，由于表层滤料的“筛滤” 结果，形成滤膜，使过滤阻力剧