滤料过滤速度对截留杂质的影响
滤料过滤速度对截留杂质的影响
过滤速度过滤试验发现，过滤速度和过滤效果的关系是：过滤速度(v)越大，杂质穿透深度(Hp)越大，Hp正比于v1.56，Hp越大，说明杂质颗粒在滤料层中的分布越趋于均匀。滤料层含污能力越高。但在设计滤池时过滤速度不宜太大，因为过滤速度太大容易引起杂质穿透无烟煤滤料滤层，使出水水质恶化，不符合出水水质要求。
一般计算滤料层必需厚度的公式有H.E.Hadon公式和Kmann公式。H.E.Hadon公式为: Lo=vhd3/B
上式中，Lo为滤料层厚度，m；v为过滤速度，m/s；h为过滤水头损失，m；d为无烟煤滤料粒径，mm；B为突破指数，若絮凝和预处理情况一般，则取1X10-3。
Kmann公式为:Lo=3√v
由此可见，Lo和v的关系密切，滤速过高将导致滤后水水质过早穿透，另外滤速过高也可能导致水头损失迅速增长，使滤池工作周期明显缩短。根据经验，无烟煤滤料滤池的工作周期与v-1.5成正比。国内曾有人进行过高滤速过滤试验研究，将过滤速度提高到30--50m/h，发现过滤效果不好，而且还需增大滤料层厚度才能符合出水水质，使滤池造价增大。所以高滤速过滤直到目前还未用于生产中(对传统硬质滤料来说)，目前还是按照设计手册中规定的，单层滤料滤速为8-12m/h，双层滤料滤速为10-14m/h。
水的过滤处理
水的过滤处理 现在，在电厂锅炉补给水处理中，过滤的作用在于保护后级化学除盐设备的正常运行。过去，曾经认为：过滤只用于地表水混凝澄清后的处理，地下水一般不需要过滤。近年来，发现井水中带出的沙粒，同样影响离子交换器的运行，为此，不论是地表水还是地下水，水处理系统都会采用过滤设备。 水中悬浮物对下向流运行离子交换器的危害，主要表现在离子交换树脂层内形成泥饼，被冲成块状泥饼会沉入树脂层的底部，这不仅要增大离子交换器的水流阻力，而且泥沙会被水带走，污堵后级的离子交换器，则会直接污堵树脂层，造成水流阻力急剧增大，以致无法进行。 地表水经过混凝处理后，虽然已经将其中的大部分悬浮物沉淀在澄清池内，从外观上看也比较透明。但实际上，水中仍含有少量细小的悬浮物，所以，必须进一步处理。否则，当进行后级离子交换器时，会污堵交换层，妨害正常运行。进一步除去水中悬浮物的常用方法为过滤。过滤，是大家熟知的方法，如将水通过滤纸、砂层、几层布，都可将水中的悬浮物分离出来，这就是过滤。在火力发电厂的水处理系统中，过滤的特点是水中的悬浮物含量不多，但水量较大，所以常用的是粒状滤料过滤法。因为用这种方法，设备比较简单，且当滤层被污堵后，易用反滤的方法9（即用水自上而下的冲洗滤层）恢复其过滤能力。最常见的滤料过滤是砂子，将水通过砂层过滤，就可将水中的悬浮物截留下来，流出的是清水。这里，主要是讲述用粒状滤料过滤，至于其他的过滤方法，不进行介绍。 2.1 过滤的原理 用粒状滤料进行过滤的方法，虽然在生活和工作上应用很久，但对它的机理却有一个较长时期的认识过程。 在19世纪，过滤器中放的沙粒很细，过滤时的滤速很慢，大致为0.1~0.3m/h（按空塔截面积计），这种过滤器称为慢速过滤器。慢速过滤器是利用砂层表面形成的一层泥饼来进行过滤的。在泥饼未形成的阶段，慢速过滤器的出水水质很差，所以，这个时期，人们认为过滤作用是一种机械筛分作用，也就是说，水中的悬浮物是被滤层中微小的孔眼所截留。 现在，工业用砂过滤器的过滤，并不依靠滤层表面形成的滤饼，它用的砂粒径比慢速过滤器大，滤速常常达到8~12m/h或更大，这种过滤器称为快速过滤器。快速过滤器虽不能使天然水中的浊度完全除净，但对于经混凝澄清处理的水，确能起有效的滤清的作用。此种过滤不能用机械筛分原理来解释，因为那些小于过滤间隙孔径的颗粒也能除去。所以，现在认为在这种过滤过程中有两种作用，一种是机械筛分，另一种是吸附凝聚。 在快速过滤器中，机械筛分作用主要发生在滤料层的表面，这是因为在用水反洗滤料层除去其中的污物时，滤料颗粒必然要按其颗粒的大小分层，结果是小颗粒在上，大颗粒在下，一次排列。所以，上层形成的空隙孔眼最小，易于将悬浮物截留下来。不仅如此，而且由于截留下来的或吸附着的悬浮物之间发生彼此重叠和架桥的过程，以至在表面形成一层泥饼，它可以起机械筛分作用。 为了说明吸附凝聚的意义，可先回顾一下在澄清池中进行的混凝过程。此时，泥渣层对已脱稳悬浮物的吸附作用，可以提高混凝效果。因为滤层中的砂粒排列得比澄清池悬浮物泥渣的颗粒更紧密，所以那些在澄清池中被带出的颗粒，在流经滤料层中的弯弯曲曲的孔道时，有更多的机会和原来过滤的泥渣碰撞，因此可以起到更有效的吸附作用。于是，水中的悬浮微粒会更完全地被吸附在砂粒上面，使出水浊度进一步降低。 2.2 过滤过程中的水头损失
滤料粒度对过滤的影响(一).
滤料粒度对过滤的影响(一) 摘要：针对近年国内新建水厂滤池多采用粗粒径滤料、滤层加厚的趋势，本文结合试验研究与生产实际，从唯象观点与机理分析，阐述了快滤池滤料粒径的粒度对过滤性能的影响，以及由此产生的滤料厚度与滤料粒径比值（L／d）的概念，说明了L／d值是快滤池设计中保证过滤效能和水质的关键因素。 关键词：蒯滤池滤料粒径产水量水质 在以地表水为水源的给水净化工程中，滤池是不可缺少的最重要的处理构筑物。由于快滤池的滤速是慢滤池的几十倍到几百倍，在解决了清洗滤池的反冲洗技术后，快滤池目前已取代了慢滤池。本文所谈及的内容限于快滤池。 和欧洲的情况相比，我国给水净化工程中所用的滤池滤层较薄、粒度较细。我国设计规范有关滤料部分，单层滤料过滤只规定了石英砂，粒径范围dmin～dmax为0.5～1.2mm、层厚0.7m。 从本世纪六十年代起，法国和苏联就开展了粗滤料过滤技术研究。其后法国开发了V型滤池，通常石英砂滤料粒径范围dmin～dmax为0.9～1.35mm，也可扩至0.7～2.0mm、层厚在0.95～1.50m之间。 美国在八十年代则采用无烟煤滤料建成日处理水量216万3的洛杉矶水厂，有效粒径d(10)达1.5mm，均匀系数k(60)为1.5、层厚1.8m。由美国人设计的巴西圣保罗水厂日处理量130万3，采用石英砂滤料，有效粒径d(10)为1.7mm、均匀系数k(60)达1.5、层厚1.8m。 中国目前滤池设计也有滤料粒度加大、滤层加厚的趋势。例如九五年建成的北京第九水厂二期工程，日处理水量50万3，采用无烟煤滤料，有效粒径d10为1.10mm、均匀系数k(60)1.35、层厚1.5m。 滤料粒度的变化对滤池的过滤性能有何影响？滤料粒度和滤层厚度如何制约着滤池的过滤能力？如何从表象和微观去分析和认识？笔者谨以此文与大家共同探讨。 按唯象观点即不涉及机理，认为过滤是水中悬浮物被截留的过程，被截留的悬浮物充塞于滤料间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小，在同种滤料、相同反冲洗条件下，随滤料粒度的加大而增大。即滤料粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时，滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层滤层，在有足够保护厚度的条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留作用，滤池截污量增加。 下列表1是一组无烟煤滤料不同粒径过滤能力比较的试验数据。
影响滤层设计的六大因素
影响滤层设计的六大因素 中国环保网产品中心整理 在常规水处理过程中，过滤一般是把粒状滤料层截流水中悬浮杂质，从而使水得到净化的工艺过程。它主要是去除水中的浊度物质，同时水中的有机物、细菌以及病毒也将随浊度降低而被部分去除，残留于滤后水中的细菌、病毒在失去浊度物质的依附保护后，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭。在饮用水的净化工艺中，过滤是不可或缺的一道工艺，它是保证饮用水卫生安全的重要措施。过滤过程受到滤料级配、滤层厚度、滤速、过滤方式、滤前水水质及其预处理程度等因素的影响。滤料层是滤池的核心组成部分，它本身的结构特性对滤后水水质、过滤性能有着重要的影响。 滤层是滤池的关键组成部分，滤层由滤料组成，滤料的基本功能是提供粘着水中悬浮固体所需要的面积。合适的滤床和滤料是滤池实现经济高效运行的关键。滤池的设计包括选择滤料介质、介质级配及滤层厚度，滤速的选择，极限头损失的确定，承托层的选择，合级的配水及反冲洗系统等。而影响滤层设计因素有很多。主要考虑的因素如下： 1、粒径与厚度 过滤是水中悬浮物被截留在滤层滤料空隙中的过程，滤层孔隙尺度以及空隙率的大小，在同种滤料相同反冲洗条件下，随滤料粗度的加大增大。滤料粒径愈粗可容纳悬浮物的空间愈大。其表现为过滤能力增强，截污力增大。同时滤层空隙越大水中悬浮物的穿透深度越大，在有足够保护度的条件下，悬浮物可更多地被截留，滤池截污量增加。但同时为保证水质，需要增滤层厚度。粒径越细，需要的层厚越小。但太细的滤料将导致滤层很快堵塞。大大降低滤层含污量及缩短过滤周期。所以在滤层中间增加反冲洗装置，最大效率利用整个滤层的截污能力。 2、不均匀系数（K80） 不均匀系数对过滤的影响很大，大家都知道，K80愈大，表示粗细颗粒尺寸相差愈大，颗粒愈不均匀，对传统下向流过滤和反冲洗都不利。K80愈接近1，滤料愈均匀，过滤效果越好。对上向流来说，也存在同样的问题，K80愈大，即滤为粒径相差悬殊，那么下部滤层的空隙大，然而具有太大空隙的滤层不能有效的截污，有的截污作用是靠上部细滤料来完成的，而K80愈大则意味着细滤料的比例减小。 3、滤速v 滤速越大，穿透深度也越大，因而需要的滤层厚度也越大。 4、进水浊度和水质条件 在其他条件相同时，进水浊度约与穿透深度成正比关系。而进水所含杂质性质对穿透深度的影响也较大。进水的絮凝条件对穿透的影响也很大，此外需要出水水质对滤层深度、滤料粒径也有很大影响。 5、水温 水温与穿透深度成反比，水温越低，水的粘度越大，水中杂质越不易分离，所以在滤层中的穿透深度越大。 6、其他条件 影响过滤的其他因素还有水头损失、颗粒的球形度，水的PH值等。
粒状滤料过滤
粒状滤料过滤 (一)粒状滤料过滤原理 在粒状滤料过滤过程中，除了有筛分作用外，还有以下一些作用： (1)吸附。滤料颗粒表面吸附了水中微小的颗粒。 (2)架桥。截留下来的悬浮物在滤料表面发生彼此重叠和架桥的过程，形成了一层附加的滤膜。 (3)混凝。在凝絮、悬浮物和砂粒表面之间发生了与混凝作用相同的颗粒凝集过程。 (二)滤料组成 过滤设备主要是通过滤料来截留水中的杂质，因而滤料的性能对过滤效果起决定性作用。在通过反冲洗水力分级以后，粒径小的滤料在上层，越往下层粒径过大。因此由上而下滤层的截污能力逐渐减弱，水流自上而下地在滤层孔隙间行进过程中，杂质首先接触到的是截污能力最弱的细滤料，由于下层滤料比上层要粗，其截留能力不及上层，会造成污泥绝大部分堆积在上层，导致局部阻力增长过快，所以其出水水质差，过滤周期短。双滤料过滤器中的滤料层是密度小颗粒大的在上(如无烟煤)，密度大颗料小的在下(如石英砂)，这种滤床水力反冲洗分层后，滤料沿程从粗到细，截污能力沿程渐增，因而实现了整层滤料截污能力与残留杂质除去难度的最佳匹配。这种滤床性能优越，截污容量大，过滤周期长，出水水质好，水头损失增长速度慢。 实际应用中大多采用双层滤料。滤料组成见图2-20。 双层滤料:(上)无烟煤0.8~0.8mm, 450mm。 (下)石英砂0.5~1.2mm, 200~450mm。 两层的K值(不均匀系数)约为2。 根据经验，尸当煤层中最大粒径。与沙层最小粒径d之比，D/d>3时，两层间的混杂高度约50-l00mm。均粒陶(瓷)质滤料本身性能良好，但由于经济原因，选用受到一定限制。
(三)滤料的规格 1.滤料物理化学性能要求 (1)机械强度。运行中实用磨损率小于3%。 (2)坚固性。要求在浓度较大的中性盐溶液中，不产生结晶膨胀破坏作用。 (3)化学稳定性。先后在5%的盐酸、5%的氢氧化钠溶液中保持40 ℃浸泡，最后其水溶液中，二氧化硅的增加量不超过20yug/L为合格。 (4)外形。接近球形，比表面粗糙而有棱角。圆球形颗艇颗粒间的孔隙率比较大;表面粗糙的比表面积大，棱角处吸附作用最强。 2.滤料的有效直径和不均匀系数K (1)有效粒径。滤粒颗粒的大小用“粒径”表示，粒径是指能把滤料颗粒包围在内的一个假想球面的直径。通过筛孔d的滤料颗粒的等体积积球体的直径d1称为校准孔径，见图2-21。滤料颗粒间的数量关系由筛分试验求得，具体方法如下:取定量滤料样品(如300g)，置于105℃的恒温箱中烘干，从干样中称取100^-200g(准至0. 01g)，放于一组筛中过筛，最后称出留在每一筛上的颗粒质量，得筛分结果:【筛号、筛孔(mm)、筛的校正孔径(mm)、剩在筛上的样品质量( g)、通过该筛号的样品质量(g)和百分数(%)】，可以绘成如图2-22所示曲线，称为滤料的级配曲线。例如曲线与纵坐标10%交点的横坐标筛孔就叫做d10 。d10。表示10%能通过筛孔。d80。表示80%能通过筛孔。 同样的关系可得d10 = 0. 53mm, d80=1. 05mm d80、d10称为有效粒径。 :一’不均匀系数。d10表示滤料颗粒中小颗粒的大小，K80反映滤料颗粒大小不均匀程度，d80/d10,的比值叫做不均匀系数K。 (四)滤料层的孔隙率η 滤料层的孔隙率指整个滤层中孔隙总体积与整个滤层的堆积体积之比。孔隙容积一部分容纳悬浮物颗粒外，其余大部分用作水流通道。 对于石英砂，η为0.42-0.45。对于无烟煤，η为0.50-o.55。
影响石英砂滤料的过滤效果
影响石英砂滤料的过滤效果 石英砂滤料是一种过滤效果很好的净水材料，不管是工业用水、生活污水、还是地下水净化，石英砂滤料都能达到很好的净水效果。 同样是石英砂滤料，在不同的水质环境中净水效果会有不同，这要根据水质来说的。今天我们石英砂厂家就来讲解下哪些因素会影响石英砂滤料的过滤效果？ 1、水质的温度 温度对滤料过滤的影响是明显的，温度高，水的黏度高，有利于过滤，温度低，水的黏度低，不利于过滤。 温度一般控制在20-30℃。不同水质不同情况，最佳温度在使用石英砂过滤时，可以在使用前进行测试，然后再行确定。 2、PH值普通石英砂在PH中性极值范围内的酸性水中很稳定，但在碱性条件下有微溶现象。化学水处理中SiO2增量不应超过2mg/L。 3、运行周期石英砂滤料在使用过程中，使用周期随不同水质而不同，为了保证出水水质的达标，要及时检验石英砂滤料的运行状况，并且要随时检验出水的浊度，当出水不再清澈，水质浊度高时，要及时进行反冲洗滤料，在日常的试验中，把握石英砂滤料的使用周期。一般可以以水头损失为石英砂滤料是否到期为依据，当水头损失为1.5~1.8m时，说明滤料周期已到，停止过滤，进行反冲洗。 4、石英砂滤料的孔径常用规格有：0.5-1.0mm、0.6-1.2mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm。 粗粒径的有效孔隙率优于细粒径的有效孔隙率，粗粒径滤料截留浊质后滤层内部水流变化比细粒径滤料截留浊质后滤层内部水流变化慢且小。滤料的粒径越大，可容纳的悬浮物空间越大，过滤能力强，截污量大。因此，在污水处理过程中，一般采用较粗粒径的滤料，在反渗透预处理等系统中，就可采用细粒径的滤料。 5、石英砂滤料层的厚度 滤料层的厚度对过滤性能的好坏有着重要的作用，在有足够的保护厚度条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤料更好的发挥作用。
双层及多层滤料的介1
双层及多层滤料的介绍 传统的单层级配滤料因反冲洗时水力分级的影响，其粒径分布呈现上小下大的“正粒度”排列，过滤过程中就会出现无烟煤滤料表层水头损失增长迅速和滤后水中杂质颗粒提前穿透两种不利后果，其中任何一种都会缩短过滤周期、减少周期产水量，并因中下层滤料基本未发挥截污作用而造成滤料吸附能力的浪费。单层均质滤料(K80<1. 5或K60 <1. 2)在某些程度上克服了滤料的整体或部分“正粒度”分布给过滤带来的不良情况，因而水中的悬浮杂质能渗入滤料层深处并被截留。但在实际应用过程中，滤料需选用较大的粒径，其相应滤料层高度也需增加。即单层均质滤料滤池在用粗滤料过滤的条件下，为保证过滤过程的正常进行，滤料层的厚度应适当增加，这种增加对新建滤池是易于实现的，但给老水厂原有生产滤池的挖潜改造带来困难，因自来水厂各处理构筑物之间的高程配合有相应的要求。因此在不进行过多变动的情况下，经济有效地提高其过滤性能、调整滤料层结构成为给水处理提高过滤效果的重要发展方向。 为了克服传统单层级配滤料层水力分级和单层均质滤料层厚度较大的缺陷，研究人员开发了双层滤料和多层滤料。双层滤料就是在滤层上部放置一层粒径较大、密度较小的轻质滤料。双层滤料滤层过滤时，水先通过粗粒径滤料，之后通过细粒径滤料，这样可增加滤料层的截污容量，延长过滤周期，体现理想滤料层的概念。使用较早也较广泛的轻质滤料是无烟煤，无烟煤滤料的密度比石英砂的密度小，粒径比石英砂大，在反冲洗后无烟煤滤料仍保持在石英砂层上面。后来使用的轻质滤料还有人工陶粒、人工合成纤维等。由于受到天然材料的限制，生产中所采用的仍然只有双层和三层滤料。 对于滤料粒径与滤料层厚度基本一致的两种滤料层(单层滤料与双层滤料)的优劣问题，从原理上说，双层滤料更接近于理想滤层，故在同样过滤的条件下，双层滤料比单层滤料的水头损失增长较慢，因而工作周期较长。
机井滤料
农村饮水安全工程是党中央国务院实施的一项惠民工程。做好这项工作的关键是选择合格的水源，建设合格取水构筑物——水源井。而决定取水井水量水质的关键点在于滤料的施工。凿井滤料施工不当直接影响成井质量，轻则出水量小，水质混浊，影响群众饮用，重则废井使整个饮水工程瘫痪。因而科学地进行滤料施工成了整个工程成败的关键环节。 一、打样井或进行电测物探初步选择合格水源地 进行凿井钻孔时做好土层记录，记录钻进地层是成孔过程中重要的工作之一。记录地层应认真详细，在做记录时，还应取样以供研究，根据记录和取样，绘制成井地质柱状图，为下管及投放滤料提供准确的依据。 二、滤料粒径的选择 滤料是用不同粒径的砂或砾石填在滤水管周围起着滤水拦砂的作用。滤料颗粒之间存在着一定空隙，空隙的大小大约是滤料粒径的1/7～1/10。含水砂层的砂子粒径小于滤料的空隙就可能从滤料空隙中进入井内。如果砂子粒径等于或稍小于滤料空隙，就有可能在滤料空隙处形成拱桥状，同滤料共同形成水层，增大拦砂能力，如果含水层的砂粒径大于滤料间空隙，那就会被滤料拦住，在滤料外围形成滤水层，逐步形成滤水屏障，构成滤水拉砂体系，起到很好的过滤作用。滤料和含水层砂子粒径存在着一定的对应关系, 我们在选择滤料时必须遵循这个规律。 工程上常采用根据渗透系数和含水砂层的粒径选择滤料粒径。滤料粒径越大，渗透系数也越大。滤料的渗透系数必须大于含水层的渗透系数，机井才不会发生涌砂现象。通常取含水层渗透系数的2～2.5倍作为选滤料的渗透系数。根据含水砂层的粒径选择滤料粒径也是比较可靠的办法。通过作颗粒分析确定滤料粒径。可按式D50=（8～10）d50确定。滤料应根据含水层分段选取，滤料要有足够的机械强度和一定的化学稳定性及良好的浑圆度。 三、滤料的清洗与筛选 对不干净的滤料要注意清洗筛选，以免其中泥沙或强度差的山皮混入，影响成井质量。对于含泥量较大的滤料，要用清水冲洗干净再用。对于山皮，要禁止使用。 四、滤料填充投放 投放滤料方法不当将达不到预期效果。滤料选择应尽量选用均质滤料。由于非均质滤料粒径悬殊，导致大小颗粒沉降速度不同，产生离析现象，从而降低了滤水拉沙作用。为避免离析现象，投放滤料要均匀连续，不可忽快忽慢，时投时停。投料速度不能过快，过快容易发生堵塞
双介质过滤器滤料装填
石英砂常用规格： 0.5-0.8mm石英砂 1.0-1.2mm石英砂 1-2mm石英砂2-4mm石英砂 4-8mm石英砂8-16mm石英砂16-32mm石英砂。 1) 滤料粒度 滤料的粒径太大，细小悬浮物容易穿透滤层，出水水质差；粒径太小，杂质的穿透能力差，滤层中的污泥局部集中，滤层堵塞快，水流阻力大，过滤能耗高，过滤周期短，所以滤料的粒径必须合适，过大过小均不好。同时滤料的不均匀性对设备的清洗也有影响，因为滤料颗粒差别太大会使反冲洗操作发生困难，如为使冲洗流速达到粗大颗粒松动时，细小滤料可能被水流带出过滤设备而流失。反之，若保证细滤料不流失，必须降低冲洗流速，这时粗大滤料又流化不起来，冲洗效果差。 2) 滤层厚度 滤层的厚度过低，水中杂质容易穿透滤层，反冲洗周期短，操作复杂，如果滤层厚度过高，会造成过滤设备体积庞大投资高，同时反冲洗比较困难，所滤层的高度也不是越高越好。 3) 滤料的排列方式 滤层根据滤料装填种类的数量分为单过滤器、双层过滤器、多介质过滤器，单层滤料过滤器在水流反冲洗水力分级以后，粒径小的滤料在上层，越往下层粒径过大。因此由上而下滤层的截污能力逐渐减弱，水流自上而下地在滤层孔隙间行进过程中，杂质首先接触到的是截污能力最弱的细滤料，由于下层滤料比上层要粗，其截留能力不及上层，会造成污泥绝大部分堆积在上层，导致局部阻力增长过快，所以其出水水质差，过滤周期短。双层滤料过滤器或多介质过滤器中的滤料层是密度小颗粒大的在上，密度大颗料小的在下，这种滤床水力反冲洗分层后，密度大的细滤料在底层，密度小的粗料在上层，滤料沿程从粗到细，截能力沿程渐增，因而实现了整层滤料截污能力与残留杂质除去难度的最佳匹配。这种滤床性能优越，截污容量大，过滤周期长，出水水质好，水头损失增长速度慢，但在实际应用中滤料的层数不是越多越好，层数太多一是设备投资大二是增加反洗的难度，因而需要经济与技术的合理拾配。 标准无烟煤滤料 一般用于双层和三层过滤。标准无烟煤滤料常用规格： 0.8－1.2mm 0.8－1.8mm1－2mm 2－4mm 1) 无烟煤滤料同石英砂滤料配合使用是我国目前推广的双层快速滤池和三层滤池、滤罐过滤的最佳材料。是提高滤速增加单位面积出水量和成倍提高截污能力，降低工程造价和减少占地面积最有效的途径。使用时根据滤池的形式确定使用参
过滤的几种基本方式
https://www.360docs.net/doc/20249353.html, 过滤的几种基本方式 水通过滤料床层时，其中的悬浮颗粒和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中，这种通过粒状介质层分离不溶物的方法称为粒状介质过滤。 可用于活性炭吸附和离子交换等深度处理过程之前作为预处理，也可用于化学混凝和生化处理之后作为后处理过程。 一、原理 过滤的机理通常认为有如下几种： 1.阻力截留 当原水自上而下流过粒状滤料层时，粒径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料间的空隙越来越小，截污能力随之变得越来越高，结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤作用。筛选作用的强度主要取决于表层滤料的最小粒径和水中悬浮物的粒径，并与过滤速度有关。悬浮物粒径愈大，表层滤料和滤速愈小，就容易形成表层筛滤膜，滤膜的截污能力也愈高。 2.重力沉降 原水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积。形成无数的小沉淀池，悬浮物极易在此沉降下来。重力沉降的强度主要与滤料直径和过滤速度有关。滤料愈小，沉降面积愈大;滤速愈小，
https://www.360docs.net/doc/20249353.html, 则水流愈平稳，这些都有利于悬浮物的沉降。 3.接触絮凝 由于滤料具有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。砂粒在水中常带有表面负电荷，能吸附带正电荷的铁、铝等胶体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的黏土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。在大多数情况下，滤料表面对尚未凝聚的胶体还祈祷接触碰撞的媒介作用，促进其凝聚过程。 二、滤料 有石英砂、无烟煤屑、大理石粒等。除应考虑价廉易得外，还需考虑：(1)化学性质稳定;(2)机械强度足够;(3)粒度合适 三、影响过滤的因素 在过滤过程中的主要参数是滤速、过滤周期和滤池的截污能力。 1、滤速 滤速v 的计算：V = Q / F , m/h 式中：Q —滤池的出力，m3/h; F —滤池的过滤截面积，m2。 滤速不是水通过滤料间孔隙时的实际速度，而是假定滤料不占有空间时水通过滤池的假想速度，故也称为空池滤速。过滤过程是过滤层逐渐被悬浮物所饱和的过程，滤速的大小对截留悬浮物有影响。过
滤料粒度对过滤的影响
摘要：针对近年国内新建水厂滤池多采用粗粒径滤料、滤层加厚的趋势，本文结合试验研究与生产实际，从唯象观点与机理分析，阐述了快滤池滤料粒径的粒度对过滤性能的影响，以及由此产生的滤料厚度与滤料粒径比值（l／d）的概念，说明了l／d值是快滤池设计中保证过滤效能和水质的关键因素。 关键词：蒯滤池滤料粒径产水量水质 在以地表水为水源的给水净化工程中，滤池是不可缺少的最重要的处理构筑物。由于快滤池的滤速是慢滤池的几十倍到几百倍，在解决了清洗滤池的反冲洗技术后，快滤池目前已取代了慢滤池。本文所谈及的内容限于快滤池。 和欧洲的情况相比，我国给水净化工程中所用的滤池滤层较薄、粒度较细。我国设计规范有关滤料部分，单层滤料过滤只规定了石英砂，粒径范围dmin～dmax为0.5～1.2mm、层厚0.7m。从本世纪六十年代起，法国和苏联就开展了粗滤料过滤技术研究。其后法国开发了v型滤池，通常石英砂滤料粒径范围dmin～dmax为0.9～1.35mm，也可扩至0.7～2.0mm、层厚在0.95～1.50m之间。 美国在八十年代则采用无烟煤滤料建成日处理水量216万3的洛杉矶水厂，有效粒径d(10)达1.5mm，均匀系数k(60)为1.5、层厚1.8m。由美国人设计的巴西圣保罗水厂日处理量130万3，采用石英砂滤料，有效粒径d(10)为1.7mm、均匀系数k(60)达1.5、层厚1.8m。 中国目前滤池设计也有滤料粒度加大、滤层加厚的趋势。例如九五年建成的北京第九水厂二期工程，日处理水量50万3，采用无烟煤滤料，有效粒径d10为1.10mm、均匀系数k(60)1.35、层厚1.5m。 滤料粒度的变化对滤池的过滤性能有何影响？滤料粒度和滤层厚度如何制约着滤池的过滤能力？如何从表象和微观去分析和认识？笔者谨以此文与大家共同探讨。 按唯象观点即不涉及机理，认为过滤是水中悬浮物被截留的过程，被截留的悬浮物充塞于滤料间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小，在同种滤料、相同反冲洗条件下，随滤料粒度的加大而增大。即滤料粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时，滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层滤层，在有足够保护厚度的条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留作用，滤池截污量增加。 下列表1是一组无烟煤滤料不同粒径过滤能力比较的试验数据。 无烟煤滤料不同粒径过滤能力比较试验表１ 组别 序号 有效粒径mm
滤料粒度对过滤的影响(1).
滤料粒度对过滤的影响(1) 针对近年国内新建水厂滤池多采用粗粒径滤料、滤层加厚的趋势，本文结合试验研究与生产实际，从唯象观点与机理分析，阐述了快滤池滤料粒径的粒度对过滤性能的影响，以及由此产生的滤料厚度与滤料粒径比值（L／d）的概念，说明了L／d值是快滤池设计中保证过滤效能和水质的关键因素。 关键词：蒯滤池滤料粒径产水量水质 在以地表水为水源的给水净化工程中，滤池是不可缺少的最重的处理构筑物。由于快滤池的滤速是慢滤池的几十倍到几百倍，在解决了清洗滤池的反冲洗技术后，快滤池目前已取代了慢滤池。本文所谈及的内容限于快滤池。 和欧洲的情况相比，我国给水净化工程中所用的滤池滤层较薄、粒度较细。我国设计规范有关滤料部分，单层滤料过滤只规定了石英砂，粒径范围dmin～dmax为0.5～1.2mm、层厚0.7m。 从本世纪六十年代起，法国和苏联就开展了粗滤料过滤技术研究。其后法国开发了V型滤池，通常石英砂滤料粒径范围dmin～dmax为0.9～1.35mm，也可扩至0.7～2.0mm、层厚在0.95～1.50m之间。 美国在八十年代则采用无烟煤滤料建成日处理水量216万3的洛杉矶水厂，有 效粒径d (10)达1.5mm，均匀系数k (60) 为1.5、层厚1.8m。由美国人设计的巴西圣 保罗水厂日处理量130万3，采用石英砂滤料，有效粒径d (10) 为1.7mm、均匀系 数k (60) 达1.5、层厚1.8m。 中国目前滤池设计也有滤料粒度加大、滤层加厚的趋势。例如九五年建成的北京第九水厂二期工程，日处理水量50万3，采用无烟煤滤料，有效粒径d10为 1.10mm、均匀系数k (60) 1.35、层厚1.5m。 滤料粒度的变化对滤池的过滤性能有何影响？滤料粒度和滤层厚度如何制约着滤池的过滤能力？如何从表象和微观去分析和认识？笔者谨以此文与大家共同探讨。 按唯象观点即不涉及机理，认为过滤是水中悬浮物被截留的过程，被截留的悬浮物充塞于滤料间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小，在同种滤料、相同反冲洗条件下，随滤料粒度的加大而增大。即滤料粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时，滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层滤层，在有足够保护厚度
给排水09水质工程学过滤部分作业和答案
过滤作业（书本P357~359） 1、为什么粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来 答：粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来，不是滤层的机械筛滤作用，而是水中颗粒的迁移作用和颗粒粘附作用。在过滤时，小颗粒会因重力作用、惯性作用，布朗运动的扩散作用和颗粒表面的水动力作用而使颗粒与滤料层接触，此即为迁移作用；当颗粒与滤料层接触后，则在范德华引力和静电斥力的相互作用下，以及某些化学键和化学吸附力下，被粘附于滤料表面或滤料表面上原先粘附的颗粒上。 2、从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和发展趋势。 答：滤层杂质分布规律：过滤初期，滤料较干净，孔隙率大，空隙流速较小，水流剪力较小，因而粘附作用占优势。随着时间的延长，滤层中杂质逐渐增多，孔隙率逐渐减小，水流剪力逐渐增大，以至最后粘附颗粒先脱落下来，或则不再有粘附现象，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。然而，滤料经过反冲洗后，滤层因膨胀而分层，表面滤料粒径最小，粘附比表面积大，截留悬浮颗粒量最多，而孔隙尺寸又小，因而，过滤一段时间后，表面滤料间孔隙将逐渐被堵塞，使过滤阻力剧增，造成下层滤料截留悬浮颗粒作用远未得到充分发挥时，过滤就停止。为了改善滤料层中杂质分布状况，提高滤层含污能力，而采取双层、三层或均质滤料。 5、什么叫等速过滤和变速过滤两者分别在什么情况下形成分析两种过滤方式的优缺点。 答：等速过滤：当滤池过滤速度保持恒定不变的过滤方式； 变速过滤：滤速随过滤时间而逐渐减少的过滤方式。 当滤料粒径，形状滤层级配和厚度以及水温已定时，随着过滤时间的延长，滤层中截留的悬浮物量逐渐增多，滤层孔隙率逐渐减少，在水头损失保持不变的条件下，将引起滤速减少；反之，滤速保持不变时，将引起水头损失的增加，这样就产生了等速过滤和变速过滤。 优缺点：等速过滤各层滤料水头损失的不均匀可能会导致某一深度出现负水头而影响过滤，采用虹吸滤池和无阀滤池的出水口高于滤层的方式可以解决负水头的问题；变速过滤滤后水质较好，过滤初期，滤速较大可使悬浮杂质深入下层滤料，
影响滤料过效果的综合因素
影响滤料过效果的综合因素 滤料的过滤因素可以分为物理的和化学的两大类，由此可以说明过滤行为是全部影响因素的综合表现，但在其体的情况下，某几个因素的影响会显得更为突出，故为讨论单因素对过滤的影响，假设其余的因素是不变的。 (1)滤层的厚度和粒度 无烟煤滤料滤层厚度和粒度的影响表现为，单位面积的滤层所提供的表面积须满足某一最低数值的要求。单位滤池面积滤料的表面积表示为式中上。为滤层厚度为滤层的孔隙度，以小数表示;甲为无烟煤滤料滤料的球形度;dg为滤料的几何平均粒径，定义可知它实际是一个无量纲数(m'/ml)。故公式((2. 39)中L。和d:只需单位一致既可. (2)滤层的有效粒径和不均匀系数 这两个因素的影响可由表2.1(许保玖，2000)的生产性对比试验资料来说明。表中两组滤池的进水水质完全一样，滤层厚度60cm,滤速和冲洗强度都同样是5m/h和10L/(s·MI).可以看出，有效粒径d10值大和不均匀系数K80值小的滤层，其过滤效果比大的滤层好，其原因可通过有关滤层的结构的讨论来解释。 (4)水力波动 滤出水压力的不规则跳动现象称为水力波动。水力波动可以通过滤池出水管上所装的测压管水位的波动观察到.水力波动以波动幅度所占水头损失的百分数来表示。水力波动和滤速的波动是并存的。故数值大的水力波动和滤速的大波动同时出现，滤出水水质也就出现忍化现象.水力波动的产生有以下几种情况:a.由于滤池进口或出口处所装的滤速控制设施所引起的水流不稳定，甚至暂时的失灵。例如快滤池所装的常规流址控制装置，在w定条件下会产生2%--10%的滤速波动幅，某些虹吸装无烟煤滤料置甚至可达25%的滤速波动幅(Ehudson.1981), b.由于全厂流量的增加，使滤池的滤速在短时间内的增加，或者由于一个滤池的冲洗引起别的滤池的滤速的变化;c.滤池冲洗后开始过滤，或者别的滤池的开、停所引起的滤速的变化。当这些情况引起滤速的瞬变值过大时，则产生滤出水水质显著恶化的现象。 (5)其他因素 影响过滤效果的化学因素很多，包括原水的各种化学水质参数、悬浮固体的化学性质和过滤前的化学处理过程等。如表2. 3所列的资料，较全面地反映出化学因素的影响。从这个
过滤材料主要性能参数说明
过滤材料主要性能参数说明 一、主要性能指标 过滤材料的性能指标主要由粒度、机械强度、化学稳定性、颗粒形状和滤层孔隙率等。 二、性能指标的意义 1. 粒度：粒径和不均匀系数这两个指标统称为“粒度”。 过滤材料由许多大小不一的颗粒组成，为表示其组成情况，常用“粒径”和“不均匀系数”这两个指标。粒径表示滤料颗粒大小的概况，不均匀系数表示一堆滤料中不同大小的滤料颗粒的分布情况。 不均匀系数越大，表示滤料中颗粒尺寸的大小相差越大，粒径约不均匀。在水处理滤池应用中，滤料颗粒不均匀的后果是，反洗不易控制，因为反洗强度大，细小滤料会被反洗水带出；反洗强度小，则不能松动滤层底部的大颗粒滤料，致使反洗不彻底。反洗后滤料层中的颗粒按自上而下逐渐增大排列。滤料的不均匀加剧了这种排列，致使在运行过程中，由于表层滤料颗粒细小，黏附表面积大，截留悬浮颗粒量大，滤料孔隙尺寸将急剧减少，将导致滤池运行不久后，水头损失就较快地达到其允许值，过滤周期较短。 2. 机械强度：常用磨损率和破碎率来表示。 滤料应该有足够的机械强度。比如在反洗过程中，滤料处于流化状态，滤料颗粒相互不断地碰撞和摩擦，若其机械强度低，就会造成大量滤料破损，颗粒粒径变小。这些破碎滤料在反洗时会被反洗水带走，造成滤料的损失。若不将破碎滤料冲走而残留在滤层中，则过滤时会使水头损失增大，缩短过滤周期。 3. 化学稳定性：在1:1的盐酸溶液中，滤料溶出物的质量分数称为盐酸可溶率，他是判断化学稳定性的重要指标。 在水的过滤过程中，水与滤料的化学反应是造成出水水质恶化的原因之一。若过滤水作为饮用水，则更应防止化学反应而使出水中含有对人体健康有害的物质。 4. 颗粒形状：粒径相同而形状不同的滤料颗粒具有不同的表面积。 颗粒表面积对过滤效果和水头损失是有一定的影响的，因此在选择滤料时一定要估计到形