水處理工程技術(shù)-葉彩華 漳03課件講解

主講：葉彩華漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院水處理工程技術(shù)第二篇物理、物理化學(xué)、化學(xué)處理工藝原理第三章水質(zhì)的預(yù)處理第四章凝聚和絮凝第五章沉淀第六章過濾第七章吸附第八章氧化還原與消毒凈水處理第九章

水的幾種特殊處理方法第六章過濾第一節(jié)過濾原理1目錄CONTENTS2第三節(jié)濾料3第四節(jié)配水系統(tǒng)和承托層4第五節(jié)濾池的沖洗5第二節(jié)快濾池的構(gòu)造和工作過程*第六節(jié)其他形式濾池6第六章過濾知識目標(biāo)：

能敘述過濾工藝過程要點，解決該單元操作實際運行過程中出現(xiàn)的問題。

技能目標(biāo)：

會運用相關(guān)知識分析常規(guī)水處理工藝中過濾單元操作要點。第一節(jié)過濾原理一、過濾的基本概念

過濾一般是指以粒狀材料（如石英砂等）組成具有一定孔隙率的濾料層來截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。注：過濾工藝采用的處理構(gòu)筑物稱為濾池。第一節(jié)過濾原理第四章混凝(水中細微懸浮物質(zhì)和膠體雜質(zhì))原水形成較大絮凝體顆粒加藥劑沉淀池重力分離較小顆粒未沉淀過濾截留降低濁度未沉淀第六章過濾第五章沉淀在常規(guī)水處理工藝中，原水經(jīng)混凝、沉淀后，沉淀池的出水濁度通常在10度以下。（渾濁度單位：NTU-散射濁度）這樣的濁度還需要再降嗎？在常規(guī)水處理工藝中，原水經(jīng)混凝、沉淀后，沉淀池的出水濁度通常在10度以下。（渾濁度單位：NTU-散射濁度）我國城市洪水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

濁度不超過1NTU，水源與凈水技術(shù)條件受限的特殊情況下不得超過3NTU。城市污水再生利用回用于生活雜用水：濁度不超過5NTU。某些工業(yè)用水對濁度也有一定的要求，如：造紙用水不超過2-5NTU，紡織、漂染用水小于5NTU，半導(dǎo)體集成電路用水應(yīng)為0。因此，為了進一步降低沉淀池出水的濁度，后續(xù)還必須進行過濾處理。過濾一般是指以粒狀材料（如石英砂等）組成具有一定孔隙率的濾料層來截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。過濾工藝采用的處理構(gòu)筑物稱為濾池。通常設(shè)在沉淀池或澄清池之后。過濾法——普通快濾池過濾法壓縮空氣提砂裝置三相分離器洗砂器過濾法過濾法流砂過濾器過濾法濾布濾池過濾法濾布濾池過濾法——濾布濾池二、過濾的作用

過濾作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（一）去除其它工藝去除不掉的微小懸浮雜質(zhì)，如SS、微絮凝體等，降低水的濁度；（二）增加水中的有機物、細菌、病毒等的去除率；（三）便于后續(xù)工藝處理效果提升（如消毒劑殺菌）。

應(yīng)用：生活飲用水處理（必有）、污水深度處理等。

過濾的作用降低水的濁度，使過濾后的水濁度達到用水標(biāo)準(zhǔn)。為后續(xù)消毒創(chuàng)造良好條件。

這是因為水中附著于懸浮物上的有機物、細菌及至病毒等在過濾的同時隨著水的濁度降低被部分去除，而殘存于濾后水中的細菌、病毒等也因失去懸浮物的保護或吸附，將在后續(xù)消毒過程中更容易被消毒劑殺滅。過濾的作用總之，在生活飲用水凈化工藝中，過濾是極為重要的凈化工藝，有時沉淀池或澄清池可以省略，但過濾池是不可缺少的，它是保證生活飲用水衛(wèi)生安全的重要措施。過濾三、過濾機理我們可以從以下幾方面來理解過濾機理：（一）過濾不是機械篩濾作用的結(jié)果，而是懸浮顆粒和濾料顆粒之間粘附作用的結(jié)果。（二）粘附作用包括顆粒遷移和顆粒附著兩個過程。（三）顆粒遷移：是指水流在濾層孔隙中曲折流動時，顆粒脫離水流流線而靠近濾料顆粒表面的過程。（四）顆粒附著：是指在范德華引力、靜電力、化學(xué)親和力及混凝顆粒的吸附架橋等作用下，遷移到濾料表面的顆粒粘附在濾料表面或粘附在原先粘附的顆粒上的過程。粘附作用主要決定于濾料和水中顆粒的表面物理化學(xué)性質(zhì)，與尺寸無關(guān)。四、衡量濾料層截留雜質(zhì)能力的指標(biāo)

通常用濾層截污量和濾層含污能力來衡量濾料層截留雜質(zhì)能力的指標(biāo)。

（一）濾層截污量：單位體積濾層中所截留的雜質(zhì)量。（二）濾層含污能力在一個過濾周期內(nèi)，整個濾層單位體積濾料所截留的雜質(zhì)量。單位g/cm3或kg/m3

。在水質(zhì)、濾速不變情況下，提高濾層含污能力可相應(yīng)延長過濾周期。五、提高過濾效率的途徑（一）提高濾料的含污能力是提高過濾效率的主要途徑。（二）反粒度過濾：順?biāo)鞣较?，濾料粒徑由大到小。（三）雙層濾料：上層采用比重小、粒度大的輕質(zhì)濾料，下層采用比重大、粒度小的重質(zhì)濾料。含污能力較單層濾料約高一倍以上。

（四）三層濾料：上層為大粒徑、重度小的輕質(zhì)濾料，中層為中等粒徑、中等重度的濾料，下層為小粒徑、重度大的重質(zhì)濾料。（五）混合濾料：三層濾料經(jīng)反沖洗后在整個濾層中適當(dāng)混雜

（六）均質(zhì)濾料：指整個濾層深度方向的任意橫斷面上，濾料組成和平均粒徑均勻一致。反沖洗時，應(yīng)避免產(chǎn)生水力分級。六、過濾的水頭損失水頭損失：單位重量的水或其他液體在流動過程中因克服水流阻力作功而損失的機械能。

（一）清潔濾層水頭損失又稱為“起始水頭損失”。此階段產(chǎn)生的水頭損失較小，其計算可采用卡曼-康采尼公式。

（二）等速過濾和變速過濾

1、等速過濾：在濾速保持不變情況下，隨著過濾時間的延長，引起水頭損失逐漸增加。

2、變速過濾：在水頭損失不變情況下，隨著過濾時間的延長，引起濾速逐漸減小。

（三）濾層中的負水頭1、在過濾過程中，當(dāng)濾層截留了大量雜質(zhì)，以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過該處水深時，便出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象。濾層出現(xiàn)負水頭后，由于壓力減小，原來溶解在水中的氣體會不斷釋放出來。2、危害一是增加濾層局部阻力，減少有效過濾面積，增加過濾時的水頭損失，嚴重時會影響濾后水質(zhì)；二是氣體會穿過濾層，上升到濾池表面，有可能把部分細濾料或輕質(zhì)濾料帶上來，從而破壞濾層結(jié)構(gòu)。

3、防治措施：一是增加濾層上的水深；二是使濾池出水位置等于或高于濾層