过滤 PPT

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(2)滤速不能太高否则 会造成滤料流失。
(3)可以用未经过滤的 水做为反洗水。
双向流滤池示意图
出水
进水
特点:
(1)保持了下向流和 上向流滤池的优点, 又克服了滤料流失的 弊端。
(2)但双向流滤池的 下层滤料反洗困难。
单层滤池的滤料层结构
单层滤料层的剖面
双层滤料的结构
双层滤料层的剖面
粗粒 白煤
细粒 石英
6.4滤池类型
1)按不同的方式滤池可分为不同的类型:
(1)按 过滤速 度
低速滤池,速度小于4 m3/(m2·h) 快滤池 ,速度为4-10 m3/(m2·h) 高速滤池 ,速度为10-60m3/(m2·h)
(2)按 推动力分
重力式滤池,其过滤压力水头为4-5 m 压力滤池,其过滤压力水头为15-20 m
单层砂滤池的滤料规格及运行设计参数
(2)承托层
(a)作用: i 主要起承托滤料的作用,亦称垫料层。 ii 防止滤料随过滤水流失,滤料粒径较 小,而配水系统的孔眼较大,因此可防 止滤料流失; iii 使配水均匀。 如果配水系统的孔眼直径很小,布水也很 均匀,承托层可以减薄或省去。
(b)对垫层的要求: i 要求垫料层不能被反洗水冲动; ii 形成的孔隙均匀,使布水均匀; iii 化学稳定性好; iv 机械强度高。 通常,垫料层采用天然卵石或碎石。
(3)按过 滤时的水流 方向分
上向流图 下向流图 双向流图
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单层滤料滤池,单层滤池通常以石英砂 做为滤料。图
(4)按滤层 结构分
双层滤料滤池,双层滤池是在石英砂滤 料上面再放一层粒度比较粗的白煤。图
三层滤料滤池,三层滤池是在双层滤池基 础上再在石英砂滤料下面放一层粒度更细、 比重更大的滤料,一般用磁铁矿。图
(2)方式:一般滤池采用滤后水反冲洗, 并辅以表面冲洗或空气冲洗。
(3)反冲洗的指标有滤料的膨胀率、反冲 洗强度、反冲洗时间、反冲洗水头、反 冲洗水的供应和排除、空气冲洗和表面 冲洗等。
(a)膨胀率:滤料层膨胀后与膨胀前的厚度差与过 滤时滤料的厚度之比,用百分数表示。一般用符号 e表示。
反洗时的膨胀率要适当。膨胀率太低,水流剪切力 小;膨胀率过高,颗碰撞次数会减少,还会冲动垫 料层及流失滤料。
(3)配水系统
(a)配水系统的作用: (i)均匀收集滤后水,又称为排水系统; (ii)均匀分配反冲洗水。 (b)分类 (i)大阻力配水系统; (ii)小阻力配水系统。
管式大阻力配水系统
大阻力配水系统 指尽可能增大配 水系统中布水孔 眼的阻力,使反 冲洗水在流向全 池各部位的水头 损失尽可能相等, 保证配水均匀。
(i)天然滤料:石英砂和无烟煤 (ii)人工滤料:纤维球和聚苯乙烯泡沫珠
滤料
c)滤料的性能指标
(i)有效直径和不均匀系数:滤料的规格 常用有效直径和不均匀系数表示。 定义:有效直径是指能使10%的滤料通 过的筛孔直径,以D10表示,单位是mm。 不均匀系数:D80与D10的比值就称为滤料 的不均匀系数,以K80表示。 D80表示能使80%的滤料通过的筛孔直径。
变水位恒速过滤示意图
过滤开始时水位, 出水堰高于滤料 的高度
(2)优良滤池的指标:
(a)滤料纳污能力大,过滤水头损失小, 工作周期长;
(b)出水水质符合回用或外排的要求; (c)反洗耗水量少,效果好,反洗后滤料
分层稳定而不发生很大程度的滤料混杂。
2)滤池反冲洗
(1)目的:是清除截留在滤料孔隙中的悬 浮物,恢复其过滤能力。
3)接触絮凝
• 由于滤料有较大的表面积,它与悬浮物之间有 明显的物理吸附作用。
• 此外,砂粒在水中表面常带有负电荷,能吸附 带有正电的铁、铝等胶体,从而在滤料表面形 成带正电的薄膜,进而又吸附带负电荷的粘土 及多种有机胶体,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 还能起到接触碰撞的媒介作用,促进其凝聚过 程。
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6.3过滤的工艺过程
1)过滤工艺包括过滤和反洗两个阶段: • 过滤:即截留污染物; • 反洗:即把污染物从滤料层中冲走,使
之恢复过滤能力。 • 过滤周期:从过滤开始到结束延续的时
间(又称工作周期)。 • 过滤循环:从过滤开始到反洗结束称为
一个过滤循环。
2)普通快速滤池构造
普通快滤池本身包括滤料层,承托层,配 水系统,集水渠和洗砂排水槽五部分,其 运行过程主要包括过滤和反冲洗。 (1)滤料层 滤料的种类,性质,形状和级配等是决定 滤层截留杂质能力的重要因素
三层滤料的结构
三层滤料层的剖面
细粒 石英
粗粒 白煤
更细 的磁 铁矿
6.5快滤池的运行管理
1)分类
按照在过滤周期内滤速的分布形态, 滤池有两种基本运行方式, 恒速过滤:在整个过滤周期中过滤的 速度不变。 降速过滤:在过滤周期中过滤速度 是随时间变化的,开始时大,结束 时小。
(1)恒速过滤的不同形式:
a 一般滤料选择应满足以下要求: (i)有足够的机械强度; (ii)有较好的化学稳定性; (iii)有适宜的级配和足够的空隙率。
所谓级配就是滤料的粒径范围及在此范 围内各种粒径的滤料数量比例; (iv)滤料的外形最好接近于球形,表面 粗糙而有棱角; (v)滤料应价廉,货源充足。
b 几种常见的滤料
• 恒速过滤又分为恒水位恒速过滤和变水 位恒速过滤两种:
a 恒水位恒速过滤中,作用在滤池上的水 头恒定,随滤层中的阻力增加,由逐渐 开大的出水阀门(手控或自控)来补偿, 使总阻力和出水量维持不变。
b 变水位恒速过滤在每个滤池的进水端和 出水阀后分别设进水堰室和出水堰室, 实现变水位恒速过滤
过滤结束时水位, 水位高于进水堰的 水位,过滤不能进 行,开始反洗
(b)反冲洗强度:单位时间内单位滤池面积所通过 的反冲洗水量称为反冲洗强度,通常用q表示,它 的单位是L/(m2·s)。
反冲洗强度的大小与滤料的粒度、水的温度、孔隙 率和要求的膨胀率有关。可用试验的方法确定。
(c)反冲洗时间:反冲洗时间依滤层污染程度
而异,应根据运行情况来确定。
(d)反冲洗水头:反冲洗所需水头等于滤层、 垫层、配水系统及管路的水头损失之和,并留 有1.5-2.0m的富余水头。具体可根据有关流 体力学的方法计算。
(3)膜过滤 过滤介质:特别的半透膜,在一定的推动 力(如压力、电场力等)下进行过滤, 去除物:水中细菌、病毒、有机物和溶解 性溶质。 主要设备:反渗透、超过滤和电渗析等。
(4)深层过滤 过滤介质:颗粒状滤料,如石英砂、无烟 煤等。 去除物:水中的悬浮物。 为区别于上述三类表面或浅层过滤过程, 这类过滤称之为深层过滤,简称过滤。
气水反冲洗出水槽
出水槽
出水槽运行过程
3)快滤池过滤过程示意图
(1)过滤
F1、F2开

F4、F3关

出 水
滤池反洗过程示意图
(2)反洗 F1、F2关 F3、F4开
反洗水
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4)过滤效率的影响因素
过滤是悬浮颗粒与滤料的互相作用,悬浮物的分离 效率受这两方面因素的影响, (1)滤料的影响 (i)粒度:粒度越小,过滤效率越高 (ii)形状:孔隙率相同时,角形滤料的过滤效率高; (iii)孔隙率:孔隙率越小,过滤效率越高,但水头 损失也越大, (iv)厚度:滤床越厚,滤液越清,操作周期越长, (v)表面性质:滤料表面不带电或带有与悬浮颗粒 表面相反的电荷,利于悬浮颗粒在其表面吸附和接 触絮凝
滤料
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6.2过滤机理
• 过滤的机理可分为阻力截留、重力沉降和接触絮 凝三种 1)阻力截留
• 当废水流过滤料层时,粒径较大的悬浮物颗粒首 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。这种作用属 于阻力截留或筛滤作用。
定义:在保证出水水质的条件下,在过滤 周期内单位体积滤料中能截留的污物量, 以kg/m3或g/cm3表示。
其大小与滤料的粒径、形状等因素有关;
(iii)滤料的空隙率和比表面积:
• 空隙率是指一定体积的滤层中,空隙所 占体积与总体积的比值。常用的石英砂 和白煤滤料的空隙率分别为0.4和0.5。
• 滤料的比表面积是指单位重量或单位体 积的滤料所具有的表面积,用m2/g或 m2/cm3表示。
例如,D10=0.6mm,D80=1.0mm,则:
K80D D180010..061.67
• 显然,K80越小,滤料截留效率越高。 • 因此不均匀系数以小为佳。但是不均匀系数越
小,加工费用也越高。综合考虑,一般K80控 制在1.65~1.80之间为宜。
(ii)滤料的纳污能力:滤料层承纳污染物 的容量常用纳污能力来表示。
(2)悬浮物性质 (i)粒度:粒径越大,越易去除; (ii)形状:角形颗粒大于球形颗粒; (iii)密度:影响不大; (iv)浓度:原水浓度越高,过滤效率越低 (v)温度:温度影响密度和粘度; (vi)表面性质:添加絮凝剂影响表面性质
(3)滤速和反冲洗
滤速越小,处理量越少; 滤速越大,处理量越大,缩短过滤周期, 出水水质下降; 必须有一定的反冲洗速度和时间
(1)格筛过滤 过滤介质:栅条或滤网, 去除物:粗大的悬浮物,如杂草、破布、
纤维、纸浆等。
设备: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,
去除物:粒径细微的颗粒。 定型的商品设备很多。
下向流滤池示意图
进水
出水
特点:
(1)下向流滤池能保证较 高的滤速和反洗效果;
(2)水头损失增加较快, 工作周期较短;
(3)下层滤料难以发挥作 用,原因是反洗后滤料会 分层,细颗粒在上,粗颗 粒在下,上层很快堵塞,
而下层不起作用。
上向流滤池示意图
出水
进水
特点:
(1)整个滤料的纳污能 力得到充分利用,过滤 周期也相应延长。
小阻力配水系统的滤头
进水管,待过滤 的水由此进入
反洗水收集槽, 收集所有滤池
的反洗水
反洗水收集槽, 反洗水由此排
普通快速滤池构造 出滤池
过滤介质,
水通过介质 得到过滤
反洗水管,反 洗水由此进入 清水管,过滤后
的水由此排出
垫层,支撑滤料和 均匀分配反洗水
集水渠,进水 底部配水系统,收集过滤 及收集反洗水 后的水或均匀分配反洗水
• 过滤过程是废水由 上到下通过一定厚 度的由一定粒度的 粒状介质组成的床 层,由于粒状介质 之间存在大小不同 的孔隙,废水中的 悬浮物被这些孔隙 截留而除去。
废水
滤料
过滤水
大家有疑问的,可以询问和交流 可以互相讨论下,但要小声
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(2)反冲洗
• 到一定程度时过滤不 能进行,需要进行反 反洗废水 洗。反洗是通过上升 水流的作用使滤料呈 悬浮状态,滤料间的 孔隙变大,污染物随 水流带走,反洗完成 后再进行过滤。所以 过滤过程是间断进行 反洗水入口 的。
第Βιβλιοθήκη Baidu章污水的物理处理
6.过滤
第二章 污水的物理处理
• 滤池的结构是怎样的?它是如何工作的? • 过滤过程的滤料是如何确定的?有何标准? • 过滤过程常常出现的问题是什么?如何解
决? • 你知道那些新型滤池?
6.过滤
6.1概述 L 6.2 过滤机理 L 6.3 过滤的工艺过程L 6.4 滤池类型 L
3)过滤在水处理中的作用:
• 在给水处理中,常用过滤处理沉淀或澄 清池出水,使滤后出水浑浊度满足用水 要求;
• 在废水处理中,过滤常作为吸附、离子 交换、膜分离法等预处理手段;
• 作为生化处理后的深度处理,使滤后水 达到回用的要求。
• 常用过滤设备:快滤池。
4)过滤过程分为过滤和反洗两个过程。
(1)过滤
6.5 快滤池的运行管理 L 6.6滤池常见故障及对策 L 6.7 其它滤池 L
6.1 概述
1)定义:
过滤是使含悬浮物的废水流过具有一定孔隙率 的过滤介质,水中的悬浮物被截留在介质表面 或内部而除去。
2)分类:
根据所采用的过滤介质不同,可将过滤分为下 列四类:格筛过滤、微孔过滤、膜过滤、深层 过滤
2)重力沉降
• 废水通过滤料层时,众多的滤料介质表面提供 了巨大的沉降面积。
• 据估计,1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有 400m2不受水力冲刷而可供悬浮物沉降的有效 面积,形成无数的小“沉淀池”,悬浮物极易 在此沉降下来。
• 重力沉降强度主要取决于滤料直径和过滤速度。 滤料直径越小,沉降面积越大;滤速越小则水 流越平稳,这些都有利于悬浮物的沉降。
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