一、过滤的工艺原理-1、过滤：-污水通过一层或几层滤料层-其中的污染物被截留在滤的表面和内部空隙中-从

一、过滤的工艺原理1、过滤：污水通过一层或几层滤料层，其中的污染物被截留在滤料的表面和内部空隙中，从而实现固液分离的方法。滤池2、机理：⑴迁移机理⑵吸附机理⑶脱落机理影响颗粒迁移的原因:筛滤拦截惯性沉淀布朗运动水力作用迁移机理悬浮颗粒脱离流线而与滤料接触的过程就是迁移过程。引起颗粒附着的因素:接触絮凝静电引力吸附分子引力吸附机理由上述迁移过程而与滤料接触的悬浮颗粒，附着在滤料表面上不再脱离，就是附着过程。附着过程在过滤中是最主要的，可以将过滤工艺描述为：①上层附着；②上层附着颗粒的下层迁移；③进行反冲洗。影响反冲洗效果的因素:

冲洗强度和时间脱落机理截留和附着于滤料上的悬浮物受到高速反冲洗水流的冲刷而脱落的过程。⑶用于活性炭吸附和离子交换等深度处理过程之前的预处理，为后续处理工序创造良好的水质条件。3、废水进行过滤处理的主要目的：⑴用于化学混凝和生物处理后的最终处理，如去除二沉池未曾去除的细小生物絮体或混凝沉淀池未曾去除的细小化学絮体；⑵提高SS、浊度、BOD、COD、磷、重金属、细菌和病毒的去除率；a.粒度粒度越小，过滤效率越高，但水头损失也增加越快。b.形状孔隙率相同时，角形滤料的过滤效率高。c.孔隙率d.厚度滤床越厚，滤液越清，操作周期越长。e.表面性质滤料表面不带电荷或者带有与悬浮颗粒表面电荷相反的电荷有利于悬浮颗粒在其表面上吸附和接触凝聚。4.过滤效率的影响因素（1）滤料的影响a.粒度粒度越大，越易通过筛滤去除。b.形状角形颗粒因比表面积大，其去除效率比球形颗粒高。c.密度颗粒密度主要通过沉淀、惯性及布朗运动机理影响过滤效率。d.浓度过滤效率随原水浓度升高而降低。e.温度温度影响密度及粘度，进而通过沉淀和附着机理影响过滤效率。降低温度对过滤不利。f.表面性质悬浮物的絮凝特性、动电位等主要取决于表面性质，因此，颗粒表面性质是影响过滤效率的重要因素。(2)悬浮物的影响

滤料层

承托层

给水系统

排水系统

冲洗系统二、滤池的构成普通快滤池本身包括五部分：一般滤料选择应满足以下要求：（1）有足够的机械强度；（2）有较好的化学稳定性；（3）有适宜的级配；（4）滤料应具有足够的孔隙率和表面积；（5）滤料应不含有毒有害物质；（6）滤料应价廉，货源充足。1、滤料层级配----滤料的粒径范围以及在此范围内各种粒径的数量之比例。①粒径的大小要满足过滤要求②滤料粒径尽量均匀粒径范围：滤料中最小颗粒的粒径与最大颗粒粒径之间的范围。不均匀系数K80：通过滤料样品重量80％的筛孔孔径与通过同一样品重量10％的筛孔孔径之比。（粒径的大小和均匀程度）磁铁矿滤料无烟煤滤料石英砂滤料锰砂滤料石榴石滤料核桃壳滤料陶粒滤料瓷砂滤料合金滤料焦碳滤料纤维球滤料纤维束滤料果壳活性炭滤料泡沫塑料珠滤料石英砂滤料1.承托层的作用：2、承托层也称为垫料层，一般铺设在滤料底部，由大颗粒材料组成。

A.防止滤料进入底部配水系统造成滤料流失；

B.保证反冲洗水的配水均匀。2.承托层的材料应该具备的条件：

A.在最大强度的反冲洗时，不能松动；

B.孔隙要尽量均匀，以便配水均匀。常用的承托材料主要是天然卵石或碎石等。承托层材料的粒径，取决于滤料的粒径及反冲洗配水形式。一般情况下承托层材料的最小粒径不小于滤料的最大粒径。

鹅卵石承托层组成⑴冲洗方法：①反冲洗：是冲洗的主要方法。②反冲洗加表面冲洗；③反冲洗辅以空气冲洗。3、冲洗系统⑵配水系统：要保证冲洗效果，必须保证配水均匀。⑶反冲洗水：一般采用滤池正常工作时的出水。①供水方式：泵式供水和高位水箱供水。②用量：一般占过滤处理水量的3～6％，具体取决于出水水质及滤料等因素。常用配水系统有大阻力配水和小阻力配水。配水系统的作用：保证反洗水能均匀地分布在整个滤池断面上。穿孔管大阻力配水系统“丰”字状特点：配水均匀、工作可靠、基建费用低采用最广、冲洗干净。但冲洗水头要求高，需冲洗水箱或水泵，动力消耗大。滤池穿孔滤砖小阻力配水系统特点：反冲洗水头小，结构简单，但配水均匀性较差，常应用于面积较小的滤池，如虹吸滤池和压力式无阀滤池等。

注意：滤速不是指污水在滤料间的流速，是指单位时间内污水通过的滤料深度，也可以理解为单位表面积滤料，单位时间内能过滤的污水量。常用的单位为m/h或m3/（m2•h）。三、滤池的种类1.按照滤速的大小慢滤池：过滤速度一般在0.1～0.2m/h之间。快滤池：快滤池的过滤速度一般在5m/h之上。单层滤料滤池：单层滤池通常以石英砂做为滤料。图双层滤料滤池：双层滤池是在石英砂滤料上面再放一层粒度比较粗的无烟煤。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.按照滤料的分层结构：单层粗砂深层滤床单层滤料不分层滤床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粗粒无烟煤细粒石英双层滤料层的剖面三层滤料的结构粗粒白煤更细的磁铁矿细粒石英三层滤料层的剖面上向滤池：下向流滤池：双向流滤池：3.按照水流过滤层的方向：普通快滤池虹吸滤池移动罩滤池4.按照控制进、出水方式重力式滤池压力式滤池5.按照作用水头普通快速滤池构造进水管，待过滤的水由此进入滤层，水通过介质得到过滤底部配水系统，收集过滤后的水或均匀分配反洗水垫层，支撑滤料和均匀分配反洗水清水管，过滤后的水由此排出反洗水收集槽，收集反洗水反洗水管，反洗水由此进入废水槽，排放反洗废水排水槽工作中的排水槽过滤反冲洗快滤池过滤过程示意图（1）过滤F1、F2开F4、F3关进水出水（2）反洗F1、F2关F3、F4开反洗水滤池反洗过程示意图虹吸滤池虹吸滤池构造和工作示意图过滤冲洗废水由进水槽1流入滤池上部的配水槽2，经进水虹吸管3流入单个滤池的进水槽4，再经过进水堰5和布水管6流入单个滤池上方。继而经过滤层7和配水系统8而流入集水槽9，再经出水管10流入出水井11，通过控制堰12流入清水出水管流出滤池。虹吸滤池的过滤过程破坏进水虹吸3的真空，中断进水，则配水槽2的水不再进入滤池，池内水位开始下降，当降速显著变慢时，就可以开始反冲洗。利用真空控制系统14抽出虹吸管15中的空气，使它形成虹吸，并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管15抽到池中心的下部，再由冲洗排水管16排走。此时滤池内水位降低，当池内水位下降至低于集水槽9的水位时，冲洗工作就正式开始了。清水由集水槽反向流入池内，对滤料进行反冲洗。反冲洗的流程与普通快滤池相似。反冲洗废水经冲洗排水槽及大虹吸管15排走。当滤料冲洗干净够，破坏冲洗虹吸管15的真空，冲洗立即停止，然后，再启动虹吸管3，滤池又可以重新进行过滤。虹吸滤池的反冲洗过程利用虹吸原理进水和排水――节省了阀门、等控制设备小阻力配水系统――不用冲洗水泵或水箱，可用滤池本身的出水冲洗易于自动化控制池深大，冲洗效果不够理想，单池面积不宜大适用于中小水厂，造价比普快滤池低20-30％特点重力式无阀滤池重力式无阀滤池构造和工作示意图重力式无阀过滤器重力式无阀过滤器运行全部自动化――节省了阀门工作稳定可靠、结构简单滤池滤料完全封闭，装卸及检修不方便滤后出水水位高，总体高程布置不便浪费清水适用于小水厂，造价比普快滤池低30-50％特点压力滤池压力滤池构造示意图压力滤池耗费钢材多，投资较大，但因占地少，又有定型产品，可缩短建设周期，且运转管理方便，因而在工业中采用较广。特点移动罩滤池移动罩滤池构造示意图

原水从进水管1进入，水流自上而下经过各格滤层过滤，滤后水通过底部集水区5，由出水虹吸管6和出水上堰口8流入出水管9。冲洗时，桁车12带动冲洗罩10移到滤格上方定位，然后使罩体紧贴在滤格四周的隔墙上，达到密封不漏水的要求，即可用虹吸或水泵抽吸的方法，使该滤格进入反冲洗阶段。反冲洗水来自个滤格的过滤水。而冲洗排水通过覆盖于格间上部的细长形排水罩收集后，经中央排水泵排出池外。

移动罩滤池的工作过程移动罩滤池施工中移动罩滤池运行中移动冲洗罩滤池结构简单，节省大型阀门和冲洗水箱、水泵，但增加了移动罩及机电设备，维修较为复杂，适用于水量较大的水处理。特点纤维球过滤器特点纤维球滤料滤床具有滤速高、截泥量大、工作周期长的优点，缺点是价格较高、反冲洗困难。三、滤池的工艺控制1、滤速与处理量的控制⑴滤速：

是衡量滤池处理能力的一个指标，常用的单位为m/h或m3/（m2•h）。定义：单位时间内污水通过的滤料深度，也可以理解为单位面积滤料，单位时间内能过滤的污水量。计算：

式中，Q为滤水量（m3/h）；A为滤池的过滤面积（m2）。在滤池试运行或大修之后的投运之前，需要对滤速进行实际测定，确定滤池的实际过水能力，以便于运行管理。⑵滤速的测定①将滤池液位控制在正常液位之上少许（如5cm）。②迅速关闭进水阀，待液依降至正常液位时，立即按下秒表计时，记录下降一定深度所需的时间。③重复以上过程3～4次。④计算滤速。⑶最佳滤速：一定条件下的滤池，滤速存在最佳值。①最佳滤速的测定：开始时，滤池低滤速运行，此时出水水质可能较好。然后逐渐提高滤速，出水水质也逐渐降低。当出水水质接近或等于要求的水质时，即为最佳滤速。②影响最佳滤速的因素

A.入流污水的水质；

B.滤料的粒径与级配。⑷处理量确定出最佳滤速后，即可得到滤池的最佳污水处理量，用以运行调度。计算：

式中，A为滤池的过滤面积；v为所确定的最佳流速（m/h）2、工作周期的控制⑴定义从开始过滤到需要冲洗所持续的时间，即滤池的工作时间。⑵判断滤池是否需要冲洗的方法①水头损失增至最高允许值时，应进行反冲洗；②出水水质最低允许值时，应立即冲洗；③根据经验，定时冲洗。⑶影响工作周期的因素：滤速和温度①滤速:滤速越大，工作周期越短。②温度:温度越低，工作周期越短。冬季短，夏季长。3、冲洗强度及冲洗历时控制⑴冲洗强度：①冲洗强度太小，滤料膨胀不起来，起不到冲洗效果；②冲洗强度太大，将表层细滤料冲走，并且浪费冲洗水。⑵冲洗历时的影响：①冲洗历时太短，冲洗不彻底；②历时太长，则浪费冲洗水，而且缩短工作周期。①在设计值内，选择一个冲洗强度，在完成一个工作周期后，按照该强度进行冲洗。在冲洗过程中，观察和测定冲洗水的浊度。②冲洗开始后2min，如果冲洗水的浊度无明显升高，说明冲洗强度不够，应增大冲洗强度。冲洗强度应该逐渐增加，直至冲洗开始后2min内，出现浊度剧增。此时，冲洗强度为最佳冲洗强度。③按照最佳冲洗强度进行冲洗，从冲洗开始到冲洗水浊度不再降低的时间，即为合理的冲洗时间。可以通过试运行确定最佳冲洗强度及历时：四、滤池的运行操作

1、检查所有管道和闸阀是否完好，各管口标高是否符合设计要求，特别是排水槽上缘是否水平。2、对滤料最好是在放入前进行严格的检查，确保其粒径和级配与设计相符，初次铺设的滤料应比设计厚度增加5cm左右。3、清除滤池内的杂物，保持滤料平整，然后按“操作运行”的“过滤操作”要求放水检查，排除滤料内的空气。4、待放水检查结束后，对滤料进行连续冲洗，直至清洁为止，冲洗方法按“操作运行”的冲洗操作进行。5、当滤料用于净化饮用水时还必需对滤料进行消毒处理。

(一)快滤池投产前的准备1．过滤操作徐徐开启进水阀，当水位升到排水槽上缘时，徐徐开启出水阀，过滤开始。开始开启出水阀时要注意出水水质，待达到设计指标时方可全部开启。对过滤过程的时间、出水水质、水头损失等主要运行参数应作好原始记录。(二)快滤池的操作运行内容方法需要冲洗的衡量标准一般达到下列情况之一时，就需要进行冲洗：出水水质超标滤层内水头损失达到额定的指标（如2-3m）过滤时间达到规定的时间（如24-48h）冲洗前的准备检查冲洗水塔的水量是否足够清水池水位是否足够报告调度，得到允许后方可冲洗冲洗顺序关闭进水阀待滤池内水位下降到滤料层面以上10-20cm时关闭出水阀开启排水阀徐徐打开反冲洗水阀冲洗5-7min，使反洗水的出水符合要求时，关闭反冲洗水阀，冲洗停止滤池恢复工作关闭排水阀打开进水阀按过滤要求，恢复滤池正常运转2．冲洗操作五、滤池的常见问题及处理方法

常见问题原因处理方法滤层中发生“气阻”，使滤池水头损失增加过快，缩短工作周期。另外，使滤层产生裂缝，产生水流短路，降低出水质量，或导致漏砂。滤池发生滤干后，未倒滤又继续进水加强操作管理，一旦出现滤干现象，应先用清水倒滤，使进入滤层中的空气排出后，再继续进水过滤用水塔提供反冲洗水时，如果塔内存水用完，空气会随水夹带进入滤池随时控制塔内水位，及时上水产生“负水头”提高滤层上的工作水位滤池内产生厌氧分解适当缩短工作周期。滤料中结泥球，阻塞砂层，或产生裂缝，并进而使出水水质恶化冲洗强度不足增大冲洗强度入流污水污物浓度太高应加强前级处理效果冲洗水配水系统不均匀检查承托层有无松动，配水穿孔管路是否有损坏，并及时修理滤料表层不平，并出现喷口现象，导致过滤不均匀，使出水水质降低滤料凸起时，可能是由于承托层或配水系统堵塞及时停池检查并予以疏通滤料凹下时，可能系由于承托层局部塌陷所致及时检查并修复跑砂漏砂现象。滤池出水中携带砂粒冲洗强度过大，膨胀率过大或滤料级配不当降低冲洗强度。由于滤料级配不当，则应更换滤料反冲洗水配水不均匀，使承托层松动及时停池检修气阻现象消除气阻出水水质下

降，不达标进水污染物浓度太高加强前级工艺的处理效果滤速太大应降低滤速滤层内产生裂缝，使污水发生短路应停池检修滤料太粗，滤层太薄更换或加厚滤料1、定期放空滤池，进行全面检查；2、表层滤料应定期大强度表面冲洗或更换；3、各种闸、阀应经常维护，保证正常开启。喷头经常检查是否堵塞。4、时刻保持滤池池壁及排水槽的清洁，及时清除生长的藻类5、出现以下情况时，应停池大修：⑴滤池含泥量增多，泥球过多，靠改善冲洗已无法解决；⑵砂面裂缝太多，甚至已脱离池壁；⑶冲洗后砂面凹凸不平、砂层逐