《水的過濾》PPT課件

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1、第一節(jié)過濾概述一過濾概念二過濾發(fā)展慢濾池是最早出現(xiàn)用于水處理的過濾設(shè)備，能有效地去除水的色度、嗅和味。由于慢濾池占地面積大、操作麻煩、寒冷季節(jié)時其表層容易冰凍，逐漸被快濾池所代替。第五章過濾三普通快濾池1.構(gòu)造2.工作過程由過濾與反沖洗兩部分組成。3.濾速指單位時間、單位過濾面積上的過濾水量。單位為m3/（m2?h）或m/h。4.工作周期從過濾開始到?jīng)_洗結(jié)束的一段時間稱為快濾池的工作周期。從過濾開始到過濾結(jié)束稱為過濾周期。濾池的工作周期為12~24h。第二節(jié)過濾理論一、過濾機理1.遷移機理（1）篩濾比濾層孔隙大的顆粒被機械篩分，截留于過濾表面上，然后這些被截留的顆粒形成孔隙更小的濾

2、餅層，使過濾水頭增加，甚至發(fā)生堵塞。（2）攔截隨流線流動的小顆粒，在流線會聚處與濾料表面接觸。（3）慣性當(dāng)流線繞過濾料表面時，具有較大動量和密度的顆粒因慣性沖擊而脫離流線碰撞到濾料表面上。（4）沉淀如果懸浮物的粒徑和密度較大，將存在一個沿重力方向的相對沉淀速度。在凈重力作用下，顆粒偏離流線沉淀到濾料表面上。（5）布朗運動對于微小懸浮顆粒（如d＜1μm），由于布朗運動而擴散到濾料表面。（6）水力作用由于濾層中的孔隙和懸浮顆粒的形狀是極不規(guī)則的，在不均勻的剪切流場中，顆粒受到不平衡力的作用不斷地轉(zhuǎn)動而偏離流線。2．附著機理（1）接觸凝聚在原水中投加凝聚劑，壓縮懸浮顆粒和濾料顆粒表面的雙

3、電層后，但尚未生成微絮凝體時，立即進行過濾。（2）靜電引力由于顆粒表面上的電荷和由此形成的雙電層產(chǎn)生靜電引力和斥力。當(dāng)懸浮顆粒和濾料顆粒帶異號電荷則相吸，反之，則相斥。（3）吸附懸浮顆粒細小，具有很強的吸附趨勢、吸附作用也可能通過絮凝劑的架橋作用實現(xiàn)。絮凝物的一端附著在濾料表面，而另一端附著在懸浮顆粒上。（4）分子引力原子、分子間的引力在顆粒附著時起重要作用。3．脫落機理普通快濾池通常用水進行反沖洗，有時先用或同時用壓縮空氣進行輔助表面沖洗。在反沖洗時，濾層膨脹一定高度，濾料處于流化狀態(tài)。截留和附著于濾料上的懸浮物受到高速反洗水的沖刷而脫落；濾料顆粒在水流中旋轉(zhuǎn)，碰撞和摩擦，也使懸

4、浮物脫落。反沖洗效果主要取決于沖洗強度和時間。當(dāng)采用同向流沖洗時，還與沖洗流速的變動有關(guān)。二濾層內(nèi)雜質(zhì)的分布規(guī)律1濾層含污量：濾層含污能力:對整個濾層,單位體積濾料中的平均含污量。單位:g/cm3或kg/m32過濾終止的信號：濾速減小出水濁度明顯增大3增大截污能力：雙層濾料三層濾料均質(zhì)濾料三濾池運行中的幾個主要參數(shù)1濾速：即時濾速，平均濾速，強制濾速.2過濾水頭損失：3濾池工作周期：4反沖洗強度：單位時間單位濾池面積通過的反沖洗水量稱為反沖洗強度q，通常用L/(m2·s)表示。5濾層膨脹率：濾層膨脹后增加的厚度ΔL與膨脹前厚度L之比。6反沖洗時間：一般5～10min。7雜質(zhì)穿透深度

5、：表示濾層利用率的指標(biāo)。8濾層截污能力：單位體積濾料所截留雜質(zhì)的量。越大越好。四過濾水力學(xué)1．快濾池濾層的發(fā)展與利用濾層含污能力：單位體積濾層中的平均含污量稱為“濾層含污能力”，單位g/cm3或kg/m3。采用單水沖洗的石英砂濾料濾池是典型的水力分級濾料濾池，其含污量隨深度變化。多層濾料濾池接近理想濾料濾池，最常見為雙層和三層濾料見圖5-5。均質(zhì)濾料過濾目前在實際生產(chǎn)中已經(jīng)實現(xiàn)，如V型濾池,要實現(xiàn)均質(zhì)濾料過濾，反沖洗時濾料層不能膨脹。圖5-52．過濾過程中水頭損失變化（1）清潔濾料層的水頭損失均質(zhì)濾料，卡曼-康采尼公式（Carman-Kozony）公式：（5-1）非均質(zhì)濾層按下式計

6、算：（5-2）（2）過濾過程中的水頭損失變化過濾時濾池的總水頭損失為：其中:H1-清潔濾料的水頭損失;H2-承托層和配水系統(tǒng)的水頭損失;H3-雜質(zhì)的水頭損失.（3）負水頭現(xiàn)象當(dāng)過濾進行到一定時刻時，從濾料表面到某一深度處的濾層的水頭損失超過該深度處的水深，該深度處就出現(xiàn)負水頭，見圖5-6。圖5-6負水頭會導(dǎo)致空氣釋放出來，危害：①增加濾層局部阻力，增加了水頭損失；②空氣泡會穿過濾料層，上升到濾池表面，甚至把煤粒等輕質(zhì)濾料帶走。避免濾池中出現(xiàn)負水頭的兩個方法：①增加砂面上的水深；②濾池出口位置等于或高于濾層表面。3過濾方式（1）等速過濾在等速過濾中，由于濾層逐漸被堵塞，水頭損失隨過濾

7、時間逐漸增加，濾池中水位逐漸上升，當(dāng)水位上升到最高水位時，過濾停止以待沖洗。無閥濾池與虹吸濾池是典型的等速過濾濾池。圖5-7（2）減速過濾濾速隨過濾時間逐漸減小的過濾方式。設(shè)四個濾池組成一個濾池組，假設(shè)：①進入濾池組的總流量不變；②每個池子的性能完全相同；③每個濾池恰好按它的編號順序進行沖洗。則濾池的水位與濾速變化如圖所示。移動罩濾池是典型的減速過濾濾池，當(dāng)移動罩濾池的分格數(shù)很多時，這格濾池沖冼與下一格濾池沖洗的間隔時間很近，濾池水位變化不大，有可能達到近似的“等水位