第4章-过滤法-水质处理-课件-教学-本科

1、第四章过滤法，4.0概述4.1过滤机制4.2过滤水力学4.3过滤工艺4.4过滤和支撑层4.5过滤洗涤4.6过滤分配系统4.7过滤结构和设备4.8以及与过滤相关的部分工艺、过滤法(a)、概念过滤是利用过滤材料分离废水中杂质的技术，其作用类似于机械阻塞。使用过滤器分类过滤器过滤材料中的石英砂过滤器(砂过滤器和砂过滤器)。塑料，石英砂过滤器：混合过滤器和过滤器。4.0概述，过滤器分类-过滤器中的分割，(2)屏幕过滤器纤维球过滤器：纤维过滤器池和纤维过滤器；屏幕过滤：各种屏幕过滤器和渔具；(3)多孔材料过滤微孔过滤：PE微孔过滤器。(4)膜过滤超滤、反渗透和电渗析。过滤器分类-从过滤器功率，基于重力的

2、过滤器水通过过滤器介质(如快速过滤器)以重力方式流动。压力过滤器水通过外部压力通过各种压力过滤器和向上流动过滤器池等过滤介质。真空过滤水像各种真空过滤器一样，被过滤介质的对面吸力过滤。过滤工艺处理废水，过滤工艺处理重金属废水；处理过的废水在生产中再次使用时过滤得更多。处理过程遵守可能性不大的时候，最后要过滤。生产纯净水时，最前面必须使用过滤。以河水为水源的生产用水，多使用过滤。如果废水中含有丝状体，则必须在最前面添加筛网过滤器。实验现象：使用颗粒大小为0.5毫米的细砂作为过滤材料，它们形成的过滤粒子之间的孔径约为80um。进水的悬浮物大小大部分小于30um，但仍被过滤去除。这表明过滤不是简单的

3、机器筛过滤。4.1过滤机制，第一，以过滤材料截取水分子的问题是：1)水的粒子如何徐璐与过滤粒子碰撞，粒子的移动机制2)粒子接触过滤表面时粘合机制3)过滤材料中悬浮粒子的分布，1)移动：包括沉淀、扩散、惯性、阻挡和流体力学。对于这几种力的大小，目前只能进行定性说明。(2)粘合：范德华重力、静电力和特定化学结合和特定特殊化学吸附力、凝聚粒子之间的桥梁作用。1)过滤初期，过滤材料干净，孔隙率大，水的剪切力小，所以附着力占优势。粒子被表面过滤器阻挡。2)在过滤器中间，表面过滤器空隙率下降，流动剪切力增加，部分粒子被冲向过滤器深度3)但是，如果下层过滤器不能正常工作，则必须停止过滤。压力太大，过滤停止。

4、其次，过滤器内杂质的分布过滤器污染容量：单位体积过滤器的平均污染量称为“过滤器污染容量”。单位g/cm3或kg/m3。单水冲洗石英砂过滤器见杨怡右侧图片，用普通水力分级过滤器，深度。基于深度的双层过滤器的污染含量如图右侧曲线2所示。过滤层的杂质分布规律，双层含水层过滤材料的污染能力比单层过滤材料高约一倍以上。多层过滤器接近理想的过滤器过滤器，最常见的双层和三层过滤器见下图。整体放置原则：粒子在上面大大小小的在下面。低密度在上面，低密度在下面。提高过滤阻塞能力的方法：向上流双层含水层或多层过滤均匀过滤器，在、横截面、横截面上的过滤成分和平均粒度均匀，在过滤过程中，过滤器中的悬浮粒子杨怡不断增加，

5、从而导致过滤过程中水力条件的变化。过滤水力学：就是研究过滤时水循环过滤层水头损失的变化和过滤速度的变化。4 .过滤水力，1，清洁过滤器的水头损失及其正式过滤开始时，过滤层清洁，水头损失为“清洁过滤器的水头损失”砂过滤器：过滤速度8-10m/h，水头损失约为30-40cm。水头损失：单位质量的机械能，通过克服水流阻力损失水。其中：水流的外部阻力是造成水头损失的外部因素，液体的粘度是造成水头损失的内部因素和根本原因。Kaman-koz ony公式(P169):清洁过滤器的水头损失公式，h0水头损失，m v水的动态粘度，m2/s m0过滤器孔径(P177) d0过滤器孔径，m L0过滤器厚度，m V

6、过滤器速度， 无阀过滤器)变速等头过滤器(移动罩过滤器)等速水头过滤器(常规高速过滤器)-设置流速调节器以实现空气流速：粒子间空隙的体积与过滤层体积的比率砂过滤器：0.4无烟煤：0.5，2，等速过滤器中水头变化最常见的恒定速度过滤如图所示。 在一定速度过滤状态下，过滤层会慢慢堵塞，因此水头损失会随着过滤时间逐渐增加，过滤器的水位会逐渐升高，如果水位上升到最高水位，过滤就会停止，可能会发生冲洗。Hmax=1.5-2.0m，2，在等速率过滤中，水头变化Ht=H0 h Ht，3，在等水位变速过滤中，速度变化连接所有过滤器的入口水道，所有过滤器的水位差异保持不变。也就是说，水头损失恒定，随着过滤的进行

7、，过滤速度逐渐减少。第四，过滤过程中负水头，负水头会导致空气释放。危险：增加滤层局部阻力，增加水头损失；空气泡沫经过过滤层上升到过滤表面，甚至去除像煤这样的轻过滤器。洗的时候，空气很多的过滤材料和水一起带走更容易。防止过滤器中负水头的两种方法：一种是增加沙表面水深；二是确保过滤器出口位置等于或大于过滤器表面。4.3过滤工作流程，1 .进水总管；水分支；水分支。3.清水盆地；冲洗水盆。排水阀；泥渠；泥渠。过滤层；8.寄售层；9.配水管道；10.水管分配；11.冲洗水资源管理器；12.清水浏览器；13.冲洗排水槽。14.打开废水渠、过滤时水管道2、水管道3的阀门。关闭冲洗水分支4阀和排水阀5。泥浆

8、经过水管1，支管2，从泥浆池水6进入过滤器。经过过滤材料7、支撑层8，由位于水系统的管道9聚合后，经过水系统干管10、清水盆地3、清水浏览器12，流向清澈的湖水。第一，过滤，1。进水总管；水分支；水分支。3.清水盆地；冲洗水盆。排水阀；泥渠；泥渠。过滤层；8 .寄销层；9.配水管道；10.水管分配；11.冲洗水资源管理器；12.清水浏览器；13.冲洗排水槽。14.废水渠，过滤过程中水头损失，过滤器首次过滤开始：总水头H=H0 h1 h0 v2/2g H2，过滤时间t时(P170图7-5): H=Ht h1 ht v2/2g H2，洗涤时流入支管2和清水支管3水洗通过水资源管理器11、分支4、水

9、分配系统的主、分支和分支孔的孔流动，通过从下到上轴承和过滤层均匀分布在过滤平面上。过滤材料通过在从下到上均匀分布的水流中处于悬浮状态来清洁。冲洗废水流入冲洗排水口13，然后通过浑水渠6、排水管和废水渠14排出。第二，洗，1。入口浏览器；水分支；水分支。3.清水盆地；冲洗水盆。排水阀；泥渠；泥渠。过滤层；8 .寄销层；9.配水管道；10.水管分配；11.冲洗水资源管理器；12.清水浏览器；13.冲洗排水槽。14.废水渠，2个基本参数，1 .过滤速度为单位时间，单位过滤面积过滤水，单位为m3/(m2 h)或m/h。2.工作周期是从筛选开始到筛选结束的持续时间，称为快速筛选的工作周期。从过滤开始到过

10、滤结束，称为过滤周期。过滤器的工作周期为1224h。1.用于处理过滤材料给水的过滤材料必须满足以下要求：1.机械强度，洗涤损失2。化学稳定性，影响水质的3。粒子等级，适当的空隙率4。石英砂的便利材料是最广泛的过滤材料。双层和多层过滤器中常用无烟煤、石榴石、金刚砂等。部分轻质过滤器：聚苯乙烯、陶粒、4.4过滤器和支撑层、石英砂过滤器的主要成分包括粉碎、洗涤、干燥、二次筛选，SiO2约占99.8%。没有特性杂质，没有角，密度高，机械强度高，污染力大，使用周期长，化学水处理的理想材料。高效速度纤维球过滤器特性灵活，可压缩；孔隙度大，阻断能力强。工作中滤层的孔隙密度高，孔隙分布合理。比重比水稍大，容易

11、反冲洗，洗干净也不容易，洗干净也容易；耐磨性和化学侵蚀性强。第二，滤波器的参数1。郑智薰表面积粒子过滤器的郑智薰表面积可以表示为单位重量或体积过滤器的表面积(cm2/g或cm2/cm3)。2.不均匀系数(K80d80/d10:粒子大小的不均匀性)粒子大小渐变可以用过滤器的有效粒子大小(d10，d80)和不均匀系数(K80)表示。关系如下：D10，d80:通过过滤重量10%，80%屏幕光圈；K80越接近1，过滤器越均匀，过滤器和反冲洗效果越好。3 .过滤器中污染物的含量：在维持过滤器出水水质的同时，在整个工作周期中，阻止单个体液过滤器中的污物量。kg/m3过滤器K80，颗粒不均匀的孔隙率容易堵塞

12、，阻止周期缩短防止污染冲洗强度不能很好地确定。4.最大和最小粒子大小常规dmind10，dmaxd80我国使用dmax、dmin、K80控制过滤器粒子大小分布。过滤层规格含义：材料、粒度和过滤层厚度材料：石英砂等粒度：小、表面积大，便于吸附明矾花，但容易塞住。一般：0.5毫米厚：明矾花渗透深度保护厚度渗透深度粒度、过滤速度、水的凝固效果相关、大粒度、高过滤速度、凝固效果低的穿透深度。一般：渗透深度约40厘米，保护高度：20 30厘米注意：双层过滤器中砂和煤的粒度选择很重要；混床现象。过滤器对过滤器的影响过滤器层污染分布过滤器最大污染物，逐层减少；如果滤镜渐变相同，则滤镜速度比滤镜速度大，分布低

13、，从而更好地起到底部滤镜的作用。粒子大小的影响是微小粒子大小的渗透深度较小。粗粒度在过滤周期、过滤能力及防止污染能力方面有很大的优势。双层过滤器与单层过滤器比较，水质相同时，双层过滤器具有长过滤周期和大阻塞能力。贴图过滤器过滤曲线、渐变曲线：各种粒子大小粒子所占重量比例的累积曲线。、表格过滤器配置和过滤器过滤器速度，5。粒子球(球系数)和几何体系数粒子球过滤器粒子的几何体系数(球系数的倒数)如下：下表列出了典型的过滤器形状及其球系数和几何系数。过滤器粒子的形状显示了下图：表过滤器粒子的形状及其球体也表示系数，几何系数，空隙率，6过滤器层的空隙率(m)概念：过滤器层的空隙率(m)表示整个过滤器的

14、整体空隙和整个过滤器的累计体积的比例。测量方法：取一定量的过滤材料，在105中干燥计量g，用比重瓶测量其密度。然后放入过滤缸，用水过滤一段时间，然后测量过滤体积v，则空位率一般：g干燥过滤器，g；过滤器密度，g/cm3；v过滤层累计体积，cm3。比较多个过滤器孔极化率m，支撑层(通常用作天然卵石或碎石)作用：防止过滤层在分配系统中丢失；均匀布置反冲洗水。要求：反向清洗高流速时不冲动。形成均匀的空隙，形成水均匀分布的条件。材料坚固、稳定，通常使用天然卵石或卵石。粒子大小：2mm。表快速过滤器大电阻分配系统轴承粒度和厚度，表三层过滤轴承材料，粒度和厚度，测试问题，简述过滤方法两种机理；水头损失，什

15、么是负水头？简述负水头风险和规避方法；滤波器不均匀系数的简要说明；简述过滤器的筛选曲线。过滤(2)，4.5过滤器清洗4.6过滤器分配系统4.7过滤结构设备4.8和与过滤相关的部分处理工艺，常用的反冲洗方法如下：单水高速反冲洗；气水复合反冲洗；表面辅助冲洗和高速流动反冲洗。4.5滤洗，1，单水高速反洗1。反冲洗强度表示通过L/sm2单位单位单位面积过滤器的反冲洗流。2.过滤层膨胀度是在过滤层膨胀之前，后单位面积过滤材料的体积固定的，因此：3。洗涤时间，注：设计水温20多岁，水温增减1，洗涤强度增加1%。全年水温和水质变化，要考虑适当调整洗涤强度的可能性。洗涤强度的选择应考虑使用的混凝剂品种的因素

16、。无阀过滤器清洗时间可以使用低限制。票洗强度，膨胀和清洗时间，4 .常用数据，第二，气水耦合反冲洗气水复合冲洗具有以下特点：良好的清洗效果；节约反冲洗水。冲洗结束后，过滤层不形成精细厚的层，也不明显。气水耦合冲洗工作繁琐，池塘和设备复杂，需要增加风机、空气压缩机、气罐等空气冲击设备。气水复合清洗有三种操作方法：第一次煤气洗涤，后清洗；首先是气水混合洗涤和洗涤；先冲洗煤气，然后再将煤气和水混合，最后用水冲洗(或冲洗)。注：煤气-水联合洗涤时，总反冲洗时间约为10分钟。气-水反冲洗空气冲击强度：15L/S.m2，小时分-分-气-水同时冲击强度15L/S.m2，水冲击强度4L/S.m2，小时分-分-最终水冲击，强度4L，4.6过滤器分配系统，角色：确保进入过滤器的冲洗水均匀分配到整个过滤器区域；过滤时起到均匀的集水作用。典型的配水系统有三个作用：大电阻分配系统、小电阻分配系统和中等电阻分配系统。即反冲洗时，反冲洗水的均匀分布；过滤时统一集水。管分配系统结构，反冲洗时水量分配不均的危险：滤网砂厚度分配不同；水少的地方：形成“泥球”或“泥饼”，过滤时发生短流现象，降低水的水质。水的杨怡很多地方：局部支撑层移动，可能出现“沙行走”现象。一、大电阻分配系统(穿孔管)、大孔电阻、