第四章 水的过滤技术.pdf

第四章 水的过滤技术 第1节 过滤概述 第2节 滤池的运行 第3节 滤池的基构造 第4节 滤池的发展 广义的过滤概念 过滤介质不同，过滤分类也不同。 （1）格筛过滤：过滤介质为柳条或滤网，用以去除粗大的悬 浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等，其典型设备有格栅、筛 网和微滤机。 （2）微孔过滤：采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、 蜂房滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂（如硅藻 土）形成孔隙细小的滤饼，用以去除粒径细微的颗粒。其定型 的商品设备很多。 （3）膜过滤：采用特别的半透膜作过滤介质在一定的推动力 （如压力、电场力等）下进行过滤，由于滤膜孔隙极小且具选 择性，可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。其主 要设备有反渗透、超滤和电渗析等。 （4 ）深层过滤：采用颗粒状滤料，如石英砂、无烟煤等。 章主要内容以颗粒滤料过滤为主： ● 由于滤料颗粒之间存在孔隙，原水穿过一定深度的滤层， 水中的悬浮物即被截留。为区别于表面或浅层过滤过程， 将这类过滤称之为深层过滤，简称过滤。 ● 常用的深层过滤设备是各种类型滤池。 ▴按过滤速度不同，有慢滤池（0.4m/h）、快滤池 （4～10m/h）和高速滤池（10～6Om/h ）三种； ▴按作用力不同，有重力滤池（水头为4～5m）和压力 滤池（作用水头15～25m）两种； ▴按过滤对水流方向分类，有下向流、上向流、双向流 和任向流滤池四种； ▴按滤料层组成分类，有单层滤料、双层滤料和多层滤 料滤池三种。 第一节 过滤概述 一、什么是过滤 二、慢滤池及其机理 三、快滤池及其机理 第一节 过滤概述 一、什么是过滤 过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层 截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清 的工艺过程。 相应的处理构筑物称为滤池。 第一节 过滤概述 二、慢滤池及其机理 •滤速慢v ＝ 0.1~0.3 m/h 滤膜 •表面生长一层滤膜（1~2个星期后） •效果： 浊度可降到0，可不消毒。 第一节 过滤概述 慢滤池作用机理： •微生物吞食细菌 •微生物分泌出起凝聚作用的酶 •藻类产生氧气，起氧化作用 。 •但生产效率低， 1~3月后堵塞，需刮掉滤膜， 重新补砂。 第一节 过滤概述 三、快滤池及其机理 ● 条件：滤速大于10 m/h 必须先投加混凝剂 ● 作用：去除浊度，浊度5度，同时可去除一部分细菌、病毒 ● 机理：表层细砂层粒径为0.5mm，孔隙尺寸为80μm，但进入滤池的颗粒 尺寸大部分小于30μm，但仍能被去除。 不光是简单的机械筛滤，还有接触粘附的作用。主要有两个过程：迁移和粘附 迁移：是颗粒脱离流线接近滤料的过程，主要作用力有：拦截、沉淀、 惯 性、 扩散、水动力 （非球形颗粒在速度梯度作用下发生转动）对于这几 种力的大小，目前只能定性描述。 粘附：物理－化学作用力（范德华引力、静电力、以及一些特殊化学力） 但表层滤料的筛分作用也不能排除，特别是在过滤后期，当滤层中的孔 隙尺寸逐渐减少时。 悬浮颗粒 滤料 流线 1—沉淀 2—扩散 3—惯性 4—阻截 5—水动力