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《《水的過(guò)濾技術(shù)》PPT課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第九章過(guò)濾9.1過(guò)濾概述9.1.1慢濾池慢濾池是最早出現(xiàn)的用于水處理的過(guò)濾設(shè)備，能有效地去除水的色度、嗅和味，見(jiàn)9—1。由于慢濾池占地面積大、操作麻煩、寒冷季節(jié)時(shí)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9—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(lèi)10~1000個(gè)/100mL；藻類(lèi)不太多；10000人以下的給水處理小于1.0ntu總大腸菌類(lèi)<1個(gè)/100mL細(xì)菌總數(shù)99%能去除逗號(hào)弧菌(Vibriocomma)2.7~7?m99%7~12
2、?m99.9%較大顆粒99%~99.9%9.1.2快濾池1.構(gòu)造見(jiàn)圖9-12.工作過(guò)程由過(guò)濾與反沖洗兩部分組成。3.濾速濾速是指單位時(shí)間、單位過(guò)濾面積上的過(guò)濾水量，單位為m3/（m2?h）或m/h。4.工作周期從過(guò)濾開(kāi)始到?jīng)_洗結(jié)束的一段時(shí)間稱(chēng)為快濾池的工作周期。從過(guò)濾開(kāi)始到過(guò)濾結(jié)束稱(chēng)為過(guò)濾周期。濾池的工作周期為12~24h。9.2過(guò)濾理論9.2.1截留機(jī)理1．懸浮顆粒被截留的機(jī)理兩階段理論：由遷移與吸附組成。遷移：沉淀、擴(kuò)散、慣性、阻截和水動(dòng)力，見(jiàn)圖9-2。吸附：范德華引力、靜電力、以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力作用、絮凝顆粒間
3、的架橋作用。圖9-2懸浮顆粒的遷移過(guò)程2．吸附與剝離（1）Ives-Mints爭(zhēng)論Ives：①附著于濾料之上的懸浮顆粒在過(guò)濾過(guò)程中絕對(duì)不剝離；②在過(guò)濾后期懸浮顆粒穿透濾層進(jìn)入濾池出水是吸附效率降低的緣故。Mints：①吸附和剝離是過(guò)濾過(guò)程中同時(shí)存在的兩個(gè)相反的現(xiàn)象，且剝離量與含污量成正比；②剝離是懸浮顆粒穿透濾層進(jìn)入濾池出水的原因。爭(zhēng)論至目前的結(jié)果是Mints理論已取得了優(yōu)勢(shì)。（2）附著力與水流剪力見(jiàn)圖9-3。9.2.2過(guò)濾水力學(xué)1．快濾池濾層的發(fā)展與利用濾層含污能力：?jiǎn)挝惑w積濾層中的平均含污量稱(chēng)為“濾層含污能力”，單位g/cm3或k
4、g/m3。采用單水沖洗的石英砂濾料濾池是典型的水力分級(jí)濾料濾池，其含污量隨深度的變化見(jiàn)圖9-4多層濾料濾池接近理想濾料濾池，最常見(jiàn)為雙層和三層濾見(jiàn)圖9-5。雙層濾池其含污量隨深度的變化見(jiàn)圖9-4曲線2。均質(zhì)濾料過(guò)濾目前在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，如V型濾池。要實(shí)現(xiàn)均質(zhì)濾料過(guò)濾，反沖洗時(shí)濾料層不能膨脹。3．過(guò)濾過(guò)程中水頭損失變化（1）清潔濾料層的水頭損失卡曼-康采尼公式（Carman-Kozony）公式：（9-1）非均勻?yàn)V層按下式計(jì)算：（9-2）（2）過(guò)濾過(guò)程中的水頭損失變化過(guò)濾時(shí)濾池的總水頭損失為：（9-3）（3）負(fù)水頭現(xiàn)象當(dāng)過(guò)濾進(jìn)行到一定
5、時(shí)刻時(shí)，從濾料表面到某一深度處的濾層的水頭損失超過(guò)該深度處的水深，該深度處就出現(xiàn)負(fù)水頭，見(jiàn)圖9-6。負(fù)水頭會(huì)導(dǎo)致空氣釋放出來(lái)，危害：①是增加濾層局部阻力，增加了水頭損失；②空氣泡會(huì)穿過(guò)濾料層，上升到濾池表面，甚至把煤粒這種輕質(zhì)濾料帶走。在沖洗時(shí)，空氣更容易把大量的濾料隨水帶走。避免濾池中出現(xiàn)負(fù)水頭的兩個(gè)方法：一是增加砂面上的水深；二是令濾池出口位置等于或高于濾層表面。4過(guò)濾方式（1）恒速過(guò)濾最常見(jiàn)的恒速過(guò)濾如圖9-7所示。在恒速過(guò)濾狀態(tài)，由于濾層逐漸被堵塞，水頭損失隨過(guò)濾時(shí)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(shí)，過(guò)濾停
6、止以待沖洗。無(wú)閥濾池與虹吸濾池是典型的恒速過(guò)濾濾池。（2）遞降速過(guò)濾設(shè)四個(gè)濾池組成一個(gè)濾池組，假設(shè)：①進(jìn)入濾池組的總流量不變；②每個(gè)池子的性能完全相同；③每個(gè)濾池恰好按它的編號(hào)順序進(jìn)行沖洗。則濾池的水位與濾速變化如圖9-9所示。移動(dòng)沖洗罩濾池是典型的遞降速過(guò)濾濾池，當(dāng)移動(dòng)沖洗罩濾池的分格數(shù)很多時(shí)，這格濾池沖冼與下一格濾池沖洗的間隔時(shí)間很近，濾池水位變化不大，有可能達(dá)到近似的“等水位變速過(guò)濾”。5.直接過(guò)濾原水不經(jīng)過(guò)沉淀而直接進(jìn)入濾池的過(guò)濾稱(chēng)為“直接過(guò)濾”。直接過(guò)濾有兩種方式：①原水加藥后只經(jīng)過(guò)混合就直接進(jìn)入濾池過(guò)濾，稱(chēng)為“接觸過(guò)濾”。
7、也可稱(chēng)為“直流過(guò)濾”，見(jiàn)圖9-10中（a）與（b）所示；②原水加藥后經(jīng)過(guò)混合和微絮凝池后進(jìn)入濾池過(guò)濾，稱(chēng)為“微絮凝過(guò)濾”，如圖9-10中（c）與（d）所示。圖9-10直接過(guò)濾流程直接過(guò)濾的兩個(gè)特點(diǎn)：①采用雙層或三層濾料濾池；②采用聚合物為主混凝劑或助凝劑。直接過(guò)濾要求：①原水濁度和色度較低且水質(zhì)變化小，常年原水濁度低于50度；②直接過(guò)濾中的濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定，濁度偏高時(shí)應(yīng)采用較低濾速，當(dāng)原水濁度在50度以上時(shí)，濾速一般在5m/h左右。9.3濾料與承托層9.3.1要求1.具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度2.具有足夠的穩(wěn)定性3.能就地取材、價(jià)廉4.
8、外形接近于球狀，表面比較粗糙而有棱角。9.3.2濾料性能參數(shù)1.比表面積粒狀濾料的比表面積可以表示為單位重量或體積的濾料所具有的表面積，單位為cm2/g或cm2/cm3。2.有效粒徑與不均勻系數(shù)粒徑級(jí)配可以用濾料的有效粒
