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* * 第五章 过滤 除去水中的悬浮物 颗粒状滤料如石英砂、无烟煤等 深层过滤 可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性的溶质 选择性膜 膜过滤 用以除去粒径细微的颗粒 成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管等 微孔过滤 较粗大的悬浮物，如杂草、破布、纤维、纸浆等 筛条或滤网 格筛过滤 去除污染物 介质 类型 一、过滤机理 　筛滤作用 　沉降作用 　吸附凝聚作用 表层过滤（滤饼过滤）：易在滤料表面形成滤饼，以表层筛滤作用为主，无法充分发挥整个滤料层作用。 深层过滤：以沉降作用和吸附凝聚作用为主，主要在介质内部进行，在介质表面无滤饼形成，可充分发挥整个滤料层的纳污能力。 　按过滤速度不同： 慢滤池(0.4m/s) 快滤池(4-10m/s) 高速滤池(10-60m/s) 　按作用力不同： 重力滤池(水头为4-5m) 压力滤池(水头15-25m) 　按过滤时水流方向： 下向流、上向流、双向流和径向流 　按滤料层分类： 　单层滤料、双层滤料、多层滤料 ? 二、普通快滤池 1、滤料层 （1）滤料要求 ①有足够的机械强度。 ②有足够的化学稳定性， ③具有一定的粒径和不均匀系数，满足截留悬浮物的要求。 ④外形近乎球形，能提供较大的比表面和孔隙率。 ⑤价廉，易得。 （2）常用滤料：石英砂、无烟煤粒、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒及聚苯乙烯发泡塑料球等 （3）滤料性能指标： 有效直径和不均匀系数 有效直径(d10 )：能使10%的滤料通过的筛孔直径(mm) d80/d10的比值称为滤料不均匀系数，以K表示。 K↑ 滤料越不均匀 空隙率↓ 水头损失↑ K ↓加工费用高 砂滤料K控制在1.5－2.0之间。 纳污能力 在保证出水水质的前提下，在过滤周期内单位体积滤料中能截留的污染物量，以kg/m3或kg/cm3表示。与滤料的粒径和形状等因素有关 滤料的空隙率和比表面积 空隙率是指在一定体积的滤料中，空隙所占的体积与总体积的比值。 滤料的比表面积指单位重量或单位体积滤料所具有的表面积，以cm2/g或cm2/cm2表示 （4）滤料层的组成 单层滤料的滤池不适合处理废水 双层滤料：在砂粒上在铺设一层粒径较大（空隙较大）的无烟煤滤料层 在砂层下面在铺一层比重更大而粒径更小的钛矿石或石榴石，形成三层滤料滤池。 2、垫料层 作用：填充于滤层和配水系统之间，主要起承托滤料（承托层），过滤时阻挡滤料进入配水系统，反洗时起均匀布水的作用， 垫料层材料一般采用天然卵石或碎石 要求：有足够的机械强度和化学稳定性，最小粒径不小于滤料最大粒径，最大粒径以不被常规反洗强度下的水流冲动来考虑（2-32mm），通常不同粒径垫料分层布置。 3、配水系统 作用：均匀收集滤后水，均匀分配反冲洗水 水量过大，会使垫料层被冲动，造成滤料和垫料层混杂，使滤料漏入滤过水中，造成“跑砂” 流量小的部位，滤料冲洗不净，逐渐结成泥球或泥饼，影响冲洗效果。 两种解决方法： 大阻力配水系统：缩小孔眼的截面积，增大水流出配水管孔眼的阻力， 小阻力配水系统：减小反洗水流经配水系统的阻力系数，缩小不同路径对反洗强度造成的影响， 4、排水槽和集水渠 排水槽用以均匀收集和输送反冲洗水，排水槽的分布应使排水槽服务的周边面积相等，且在滤池内均匀分布 集水渠一方面收集各排水槽送来的反冲洗水，同时连接进水管，也称进水渠。反冲洗排污时，集水渠的水面应低于排水槽出口的底部标高，保证排水槽的水流畅通。 三、过滤工艺过程 过滤是截留污物，从过滤开始到结束所延续的时间称为过滤周期,一般为12-24h。 反洗是把污染物从滤料层中除去，使之恢复过滤能力，借助于反冲洗水流的剪切力以及滤料颗粒之间的碰撞和摩擦将沉积在滤层内的悬浮物剥离下来。 过滤是一个间歇过程，过滤和反洗交替进行，从过滤开始到反洗结束称为一个过滤循环 反洗强度要足以使滤料悬浮起来，造成滤层膨胀，但反洗强度过大，造成单位体积的流化床内的滤料颗粒数减少而使碰撞机会减少，反洗效果变差，且造成滤料流失和冲洗水的浪费。 在国内，单层砂滤池常用的反洗强度为12-15L/m2.s，相应的膨胀率为45％，反洗时间7-5min 双层滤池为冲去两种滤料界面处的污物，反洗强度稍大13-16 L/m2.s，相应的膨胀率为50％，反洗时间为8-6min。 四、过滤效率的影响因素 　粒度 粒度↓，过滤效率↑ ，水头损失增加↑ ，在小滤料过滤中，筛分机理起重要作用 形状 角状滤料的比表面积比同体积球形滤料的大，孔隙率相同时，角形滤料过滤效率高 孔隙率 较小孔隙率→较高水头损失和过滤效率 　　　　　较大孔隙率提供较大纳污空间和较长过滤　　　　　时间，但悬浮物容易穿透。 1、滤料的影响