水厂过滤工艺原理及操作要点

水厂过滤工艺原理及操作要点

一、过滤

过滤是水通过滤料层截留水中杂质从而使水进一步变清的工艺过程，是给水处理工艺的一道重要工序。

作用：(1)去除沉淀后水中的剩余浊度。

(2)去除大量水中有机物、细菌、甚至病毒。

(3)为滤后水消毒创造有利条件。

二、过滤基本原理

滤池滤料层去除悬浮物的过程分迁移和粘附两步骤。

“迁移”——就是水流所夹带的颗粒脱离水流流线，向滤料颗粒表面靠近的过程。滤料颗粒的截留、重力沉降、扩散及水动力作用，使水流中的杂质颗粒脱离水流流线向滤料颗粒表面“迁移”。

“粘附”——就是当杂质颗粒与滤料颗粒表面接近时，依靠力的作用附于滤料颗粒表面的过程。

粘附作用，是一种物理化学作用，大小取决于滤粒和水中悬浮杂质颗粒的表面物理化学特性。

影响杂质在滤层中的分布规律的因素具有多样性和复杂性。如进水水质、水温、滤速、滤料粒径、形状和级配、凝聚微粒强度等。三、滤池分类

(1)按滤速分有：慢滤池、快滤池。

(2)冲洗方式有虹吸、无阀、普通快速、活动冲洗盖、v型等。(3)根据控制功能；无阀、单阀、双阀、四阀等。

(4)根据过滤层的结构，可分为单层、双层和三层。

(5)根据水力条件，有重力式和压力式。

四。过滤器的操作模式

(1)恒压过滤：整个过滤周期的水头保持不变。对保证滤后水水质不利，调节水池大。

(2)恒速过滤：整个过滤周期总压降不变，调节流量不变，滤速不变。(3)降速(变速)过滤：整个过滤周期滤速逐渐降低。出水水质较稳定、水头较小。

5.评价过滤器运行的技术指标。

(1)滤速(过滤速度)(m/h):指过滤时砂面水位下降的速度，或过滤器单位面积的流量负荷，即每平方米过滤面积一小时过滤的水量(m3)。设计过滤速度为8-12m/h

(2)水头损失(m)：是指滤池过滤时滤层上面水位与滤后水在集水管出口处的高差。用水柱高度(m)表示。

(3)过滤周期(工作周期)：从过滤开始到冲洗之前的过滤运行时间；也是滤池水头损失接近期终水头损失所需时间，或滤

池两次冲洗间隔的实际时间。根据滤前水质、水温、水量进行调整过滤周期来保证滤后水水质符合标准。

(4)冲洗强度(l/sm2):指单位过滤面积所需的冲洗水流量。一般为12-15l/s.m2.

(5)滤层膨胀率(%)：滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比。一般45%。

(6)杂质穿透深度：在过滤中，自滤层表面向下到某一深度处的水样水质符合滤后水质要求的深度。

六、影响过滤效果的主要因素

(1)滤池进水的预处理效果

是标准混凝工艺的完善，是絮体的强度。凝结的矾花容易被过滤颗粒吸附和筛分。混凝效果不好，一些细小的悬浮物在滤料表面没有足够的附着力，容易穿透滤层，影响出水水质。

(2)滤速的影响

滤速的确定，要考虑滤前水的浊度，出水水质及运行合理性等多种因素，分析作技术经济比较来确定。

(3)滤料粒径的影响滤料粒径越大，滤层中孔隙也愈大，杂质穿透深度也愈深，截污能力增大，水头损失增加缓慢，工作周期延长。使用均匀滤料和滤层适当增厚来提高过滤效果。

(4)过滤方式的影响

过滤方式：等速过滤、等压过滤和变速过滤，变速过滤能够随着滤层截污能力的变化有自然调节功能。

(5)水温的影响

水温低，混凝效果不好，过滤效果差。

(6)浮游生物造成滤层堵塞

藻类多，色度大。

六、滤池运行中常见故障

1气阻

是由于某种原因，在滤层中积聚大量空气。过滤时有大量空气气泡上升，水头损失明显增大，滤速降低，甚至滤层出现裂缝，滤后水质恶化。

1)原因：

(1)滤干后，未把空气赶掉，随即进水过滤而滤层含有空气。(2)过滤周期过长，滤层中出现负水头，使水中溶解空气溢出，积聚在滤层中，导致滤层中的孔隙被空气占据造成气阻。

(3)反冲洗时，未把尾气完全排掉，随即进水过滤。

2)解决方法：

(1)不使滤层产生负水头。适当缩短过滤周期，增加大滤料粒径，适当增加滤速。

(2)防止滤池干滤，防止积蓄尾气。清水倒压。

2滤层产生裂缝

1)原因：主要是由于滤料层含泥量过多，引起局部滤速不均匀。多出现在池壁附近，中部也有。使过滤的水直接从裂缝中穿透致使滤后水质恶化。

2)解决方法：加强冲洗措施。提高冲洗强度，缩短冲洗周期，延长冲洗历时。

3滤层含泥率高，出现泥球。

1)原因：长期冲洗不均匀，冲洗废水排不清，待滤水浊度偏高2)解决方法：改变冲洗条件。适当调整冲洗强度和延长冲洗历时，消毒液浸泡，

必要时翻池或更换滤料。

4滤层表面出现凹凸不平，及喷口现象。

1)原因：过滤系统有堵塞现象；滤头破损。

2)解决方法：挖掘滤料层，检查配水滤头，加以修复。

5跑砂、漏砂

冲洗强度过大，冲洗水分布不均。

6水生物繁殖

1)原因：水温较高，待滤水中的多种藻类及水生物极易在滤池繁殖，其体积很小，带有粘性，会使滤层堵塞。

2)解决方法：滤前消毒，洗刷池壁和排水槽，保持清洁。

7过滤效率低，滤后水质浊度不能达到卫生标准。

1)待滤的沉淀水过滤性能差，虽浊度低，但过滤后，浊度降低少，甚至出现进出水浊度基本差不多，即“三进三出水”。

(1)原因：是由于原水中大量的胶体杂质在混凝沉淀时未去除而带进滤池，堵塞滤层孔隙。

(2)解决方法：滤前氧化消毒，滤前投加助滤剂。