华北理工环境工程原理课件07过滤.pptVIP

第七章 过 滤 ;第七章 过滤 ;一、过滤过程 二、过滤介质 三、过滤分类 ; 混合物的分离：液体和气体混合物 什么现象属于过滤？ 混合物中的流体在推动力（重力、压力、离心力）的作用下通过过滤介质，固体粒子被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。 液－固分离，气－固分离 如砂滤池、袋式除尘器、口罩…… 过滤分离的对象？ 粗大颗粒、细微离子、细菌、病毒和高分子物质等 ;固体颗粒：由一定形状的固体颗粒堆积而成，包括天 然的和人工合成的。 天然：石英砂、无烟煤、磁铁矿粒等。 人工：聚苯乙烯发泡塑料球等。 固体颗粒过滤介质在水处理中的各类滤池中应用广泛，通常称为滤料。 ; 织物介质：又称滤布，如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编制成的滤布。 多孔固体介质：如素烧陶瓷板或管、烧结金属板或管等。 多孔膜：由高分子有机材料或无机材料制成的薄膜，根据分离孔径的大小，可分为微滤、超滤等。;1.按过滤机理分：有表面过滤和深层过滤 2.按促使流体流动的推动力分： 重力过滤：在水位差的作用下被过滤的混合液通过过滤介质进行过滤，如水处理中的快滤池。 真空过滤：在真空下过滤，如水处理中的真空过滤机。 压力差过滤：在加压条件下过滤，如水处理中的压滤滤池。 离心过滤：使被分离的混合液旋转，在所产生的惯性离心力的作用下，使流体通过周边的滤饼和过滤介质，从而实现与颗粒物的分离。 ;一、过滤过程 二、过滤介质 三、过滤分类 ;一、过滤基本方程 二、过滤过程的计算 三、过滤常数的测定 四、滤饼洗涤 五、过滤机生产能力的计算 ;表面过滤过程;转筒真空过滤机;主要特征：随着过滤过程的进行，流体中的固体颗粒被截留在过滤介质表面并逐渐积累成滤饼层。 滤饼层厚度：随过滤时间的增长而增厚，其增加速率与过滤所得的滤液的量成正比。 过滤速度：由于滤饼层厚度的增加，因此在过滤过程中是变化的。 ;处理量： 处理的流体流量或分离得到的纯流体量V(m3) 过滤推动力： 由流体位差、压差或离心力场造成的过滤压差?p 过滤面积： 表示过滤设备的大小A(m2) 过滤速度： 单位时间通过单位面积的滤液量u;二、过滤过程的计算 确定滤液量与过滤时间和过滤压差等之间的关系。 ;K：过滤常数，如何测定?与下列因素有关： 滤饼的颗粒性质 悬浮液浓度 滤液黏度 滤饼的可压缩性 qe：过滤介质特性参数 ;若过滤介质阻力可忽略不计，则简化为： ;如何应用恒压过滤方程？;第二节 表面过滤的基本理论 ;第二节 表面过滤的基本理论 ;（二）恒速过滤 恒速过滤是指在过滤过程中过滤速度保持不变，即滤液量与过滤时间呈正比。 ;在恒速过程方程中，过滤压差随时间是变化，因此过滤常数K随时间t变化 ;实际上过滤模式常常采用： 先恒速过滤后恒压过滤 在开始过滤时，以较低的恒速操作，避免颗粒穿透过滤介质。 当压差上升到给定数值后，再采用恒压过滤，直到过滤终止。 计算： 恒压过滤中的起始滤液量为恒速过滤末段的滤液量;第二节 表面过滤的基本理论 ;第二节 表面过滤的基本理论 ;第二节 表面过滤的基本理论 ;三、过滤常数的测定 （一）过滤常数K，qe的计算 对于恒压过滤，过滤积分方程改写为： ;（二）压缩指数s的计算;四、滤饼洗涤 ;五、过滤机生产能力的计算 ;（二）连续式过滤机 ;第三节 深层过滤的基本理论 ; 深层过滤过程;深层过滤在水处理中的应用 水处理中的快滤池、加压砂滤器 深层过滤一般适用于流体中颗粒含量少的场合。;(1)迁移行为： 颗粒偏离流线运动到滤料内部空隙表面 推动力主要包括： a.扩散作用力（布朗运动），主要对非常小的颗粒（1?m）起作用； b.重力沉降，当颗粒较大时，重力沉降起主要作用； c.流体运动作用力（惯性力），如惯性离心力，使颗粒偏离流线而运动到滤料表面。