工業(yè)廢水的物理處理過濾教學(xué)課件

2.1過濾概述《環(huán)工原理》中過濾主要從原理方面,包括過濾方程、過濾速率、過濾常數(shù)等,以及恒壓、恒速過濾。應(yīng)用方面著重壓濾機(jī)介質(zhì)是濾布)、加壓葉濾機(jī)(介質(zhì)是金屬多孔板或金屬網(wǎng))■《工北廢水處理》中過濾著重介紹濾池,采用堆積介質(zhì),如石英砂、濾板、無煙煤及磁鐵礦等?！鲞^濾是分離懸浮物的最普遍、最有效的操作。與沉淀分離相比,過濾使懸浮液分離更迅速、更徹底,可以去除更小的顆粒?！鰹V池在給水處理中放在沉淀池,可除去SS、降低濁度外,還可去除部分有機(jī)物、細(xì)菌及病毒,保證飲水安全。對于廢水處理,濾池主要用于經(jīng)泥凝或生物處理后的低濃度懸浮物的去除。工業(yè)廢水處理的過濾設(shè)備可分為兩類:一種是用于水處理,另一種是用于污泥處理?！鲇糜谒幚淼倪^濾設(shè)備:根據(jù)過濾介質(zhì)不同可分為粒狀濾料與多孔材料兩類。粒狀濾料有石英砂、無煙煤、磁鐵礦等。多孔材料有篩網(wǎng)、濾芯等■用于污泥處理的過濾設(shè)備:壓濾機(jī)。污泥的過濾主要以多孔材料如濾布為過濾介質(zhì),個(gè)別場合也用到較大的卯石等粒狀濾料。2.1.1普通快濾池■a.普通快濾池是以石英砂為濾料,采用下向流形式,基本枸造見圖4-19-1普通快濾池構(gòu)造剖視圖(籥頭表示沖洗水流方向)1一進(jìn)水總管3-清水支管5-排水6-渾水閥:7-濾料層;8-托層;9-配水支管;10-配水干管11-沖洗水總管:12一清水總管:13-沖洗排水槽:14-麼水渠b.工作過程:由過濾與反沖洗兩部分組成。ε.濾速:濾速是指單位肘問、單位過濾面積上的過水量,單佼為m3/(m·h)或m/h。濾速是按整個(gè)濾池面積計(jì)算的水流速度,故濾速又稱為空塔濾速(濾池負(fù)荷)。單層砂濾池一般為8~10m/h,雙層濾料濾速10~14mh,多層為18~20m/hd.工作周期:從過濾開始到?jīng)_洗結(jié)束的一段時(shí)間稱為快婊池的工作周期。濾池的工作周期為12~24he.過濾周期:從過濾開始到過濾結(jié)束稱為過濾周期2.1.2慢濾池慢濾池是最早岀現(xiàn)的用于水處理的過濾設(shè)備,能有效地去除水的色度、嗅和味,見表4-1。由于慢濾池占地面積大操作麻煩、寒冷季節(jié)肘其表層容易冰凍,在城鎮(zhèn)水廠中使用的慢濾池逐漸被快濾池所代替表4-1現(xiàn)代慢濾池的適用的進(jìn)水條件與出水水質(zhì)適用的進(jìn)水條件出水水質(zhì)細(xì)菌的去除效率顆粒物去除效率濁度10NTU以下;總大腸菌類10~1000個(gè)/100mL小于10ntu細(xì)菌總數(shù)99%-7um99%藻類不太多總大腸菌類<1能去除逗號(hào)弧菌12um999%10000人以下的給水個(gè)10m.((Vibriocomm)較大顆粒99%~999%處理2.1.3以快濾池為基礎(chǔ)發(fā)展的濾池為了發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力,出現(xiàn)了濾料粒么沿水流方向減小或不變的過濾層,如雙層、多層及均質(zhì)濾料池,上向流濾池等。為堿少濾池水力損失,出現(xiàn)了無閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)罩濾池及其他自動(dòng)反沖洗濾池。在沖洗方式上,由單純的水沖洗發(fā)展到了氣水反沖,以及氣水多種組合形式的沖洗。2.2過濾機(jī)理■單層砂濾「濾料粒徑0.5-1.2mm,濾層厚O.7m經(jīng)反沖洗水力分級后,濾料粒徑自上而下逐漸增大,孔隙增大。0.5mm濾料的孔尺寸為8Oμm。但實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),即使進(jìn)入濾池的顥粒徑小于30μm也可被大部分截留,這表明不是機(jī)械篩濾作用的結(jié)果,而是懸浮物與濾料顆粒之間粘附作用的結(jié)果?！董h(huán)工原理》講述濾餅層過濾肘,對該現(xiàn)象的解釋是“架橋”。因此,壓濾機(jī)的過濾作用主要是濾餅的作用而非濾布。2.2.1截留機(jī)理■兩階段理論:由遷移與吸附組成吸附:屬于物理—化學(xué)作用,主要取決于濾料和水中顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì)。這種物理化學(xué)作用包括范德華引力、靜電引力、以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力的作用、絮凝顆粒間的架橋作用等?！鲞w移:是指被水流挾帶的顥粒如何脫離水流流線而與濾料顆粒表面接近或接觸。一般認(rèn)為,包括五種物理—力學(xué)作用,即:沉淀、擴(kuò)散、慣性阻截和水動(dòng)力,見圖42。懸浮顆粒流線一擴(kuò)散3—慣性4—阻截5—水動(dòng)力沉淀:顆沉速較大時(shí),脫離流線而沉淀擴(kuò)散:颙粒小,布朗運(yùn)動(dòng)劇烈,易擴(kuò)散到濾料表面;慣性:顆粒由于慣性作用而脫離流線阻截:大尺寸顆粒被濾料攔截■水動(dòng)力作用:是由于上、下層濾料存在粒徑差,因此,水流也存在速度梯度,這種作用會(huì)使非球體顆粒產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而脫離流線,與濾料接觸。2.2.3濾層雜質(zhì)分布規(guī)律圖示:過濾結(jié)濾層含污量(g/cm2)束時(shí),單層下向