第11章工业废水的物理处理过滤ppt课件.ppt

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1、第二章过滤滤料和承托层滤池冲洗配水系统常见滤池概述过滤机理过滤水力学2.1过滤概述《环工原理》中过滤主要从原理方面，包括过滤方程、过滤速率、过滤常数等，以及恒压、恒速过滤。应用方面着重压滤机（介质是滤布）、加压叶滤机（介质是金属多孔板或金属网）。《工业废水处理》中过滤着重介绍滤池，采用堆积介质，如石英砂、滤板、无烟煤及磁铁矿等。过滤是分离悬浮物的最普遍、最有效的操作。与沉淀分离相比，过滤使悬浮液分离更迅速、更彻底，可以去除更小的颗粒。滤池在给水处理中放在沉淀池，可除去SS、降低浊度外，还可去除部分有机物、细菌及病毒，保证饮水安全。对于废水处理，滤池主要用于经混凝或生物处

2、理后的低浓度悬浮物的去除。工业废水处理的过滤设备可分为两类：一种是用于水处理，另一种是用于污泥处理。用于水处理的过滤设备：根据过滤介质不同可分为粒状滤料与多孔材料两类。粒状滤料有石英砂、无烟煤、磁铁矿等。多孔材料有筛网、滤芯等。用于污泥处理的过滤设备：压滤机。污泥的过滤主要以多孔材料如滤布为过滤介质，个别场合也用到较大的卵石等粒状滤料。2.1.1普通快滤池a.普通快滤池是以石英砂为滤料，采用下向流形式，基本构造见图4-1。b.工作过程：由过滤与反冲洗两部分组成。c.滤速：滤速是指单位时间、单位过滤面积上的过滤水量，单位为m3/（m2h）或m/h。滤速是按整个滤池面积计

3、算的水流速度，故滤速又称为空塔滤速(滤池负荷)。单层砂滤池一般为8~10m/h，双层滤料滤速10~14m/h，多层为18~20m/h。d.工作周期：从过滤开始到冲洗结束的一段时间称为快滤池的工作周期。滤池的工作周期为12~24h。e.过滤周期：从过滤开始到过滤结束称为过滤周期。2.1.2慢滤池慢滤池是最早出现的用于水处理的过滤设备，能有效地去除水的色度、嗅和味，见表4-1。由于慢滤池占地面积大、操作麻烦、寒冷季节时其表层容易冰冻，在城镇水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。表4-1现代慢滤池的适用的进水条件与出水水质适用的进水条件出水水质细菌的去除效率颗粒物去除效率浊度

4、10NTU以下；总大肠菌类10~1000个/100mL；藻类不太多；10000人以下的给水处理小于1.0ntu总大肠菌类<1个/100mL细菌总数99%能去除逗号弧菌(Vibriocomma)2.7~7m99%7~12m99.9%较大颗粒99%~99.9%2.1.3以快滤池为基础发展的滤池为了发挥滤料层截留杂质能力，出现了滤料粒么沿水流方向减小或不变的过滤层，如双层、多层及均质滤料池，上向流滤池等。为减少滤池水力损失，出现了无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池及其他自动反冲洗滤池。在冲洗方式上，由单纯的水冲洗发展到了气水反冲，以及气水多种组合形式的冲洗。2.2过滤机理单层

5、砂滤（滤料粒径0.5~1.2mm，滤层厚0.7m）经反冲洗水力分级后，滤料粒径自上而下逐渐增大，孔隙增大。0.5mm滤料的孔隙尺寸为80µm。但实际应用中发现，即使进入滤池的颗粒径小于30µm也可被大部分截留，这表明不是机械筛滤作用的结果，而是悬浮物与滤料颗粒之间粘附作用的结果。《环工原理》讲述滤饼层过滤时，对该现象的解释是“架桥”。因此，压滤机的过滤作用主要是滤饼的作用而非滤布。2.2.1截留机理两阶段理论：由迁移与吸附组成。吸附：属于物理—化学作用，主要取决于滤料和水中颗粒表面的物理化学性质。这种物理化学作用包括范德华引力、静电引力、以及某些化学键和某些特殊的化学吸

6、附力的作用、絮凝颗粒间的架桥作用等。迁移：是指被水流挟带的颗粒如何脱离水流流线而与滤料颗粒表面接近或接触。一般认为，包括五种物理—力学作用，即：沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力，见图4-2。沉淀：颗粒沉速较大时，脱离流线而沉淀；扩散：颗粒小，布朗运动剧烈，易扩散到滤料表面；惯性：颗粒由于惯性作用而脱离流线；阻截：大尺寸颗粒被滤料拦截；水动力作用：是由于上、下层滤料存在粒径差，因此，水流也存在速度梯度，这种作用会使非球体颗粒产生转动，从而脱离流线，与滤料接触。2.2.3滤层杂质分布规律图示：过滤结束时，单层下向流滤池、双层滤料池中滤料含污量（单位体积滤层中所含杂质的质量）。

7、由图可以看出，下层滤料截留作用很小，从而造成整个滤池的含污能力小。理想的滤层应该是：沿过滤的水流方向，滤料的粒径是从大到小递减的。它有利于：①进入滤池的水先接触到的那部分滤层能够比后接触到的那部分滤层多容纳悬浮固体；②孔隙较大的部分滤料在容纳较多的悬浮固体后，仍然保留了一定的孔隙大小，允许水中的悬浮颗粒进入滤层的内部，从而在过滤的水头损失达到最大允许值的时候，整个滤层的截留悬浮固体的能力都得到充分利用。为了改变滤层中杂质严重分布不均匀现象，人们开始探索新型滤料滤池。多层滤料滤池接近理想滤料滤池，最常见的多层滤料滤池有双层和三层滤料滤池。双