过滤技术发展的回顾与展望

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1、过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望过滤技术发展的回顾与展望tl~lS耿土锁袁嗣兵TMf,Pf?摘要过滤作为圈液分离的经济,有效的手段,有着悠久的历史和不断完善的发展过程.木文回顾1过滤的产生与发展的曲折过程,认为过滤技术的改进主要取决于新型滤料的开发.对当前

2、各种滤料的共同弱点进行j分析,进而认为纤维球滤料由于比表面积大,空隙率高,将有较好的发展前景.,关键词过滤过滤方向滤料石英砂纤维球1前言过滤是实现固液分离的有效手段,它能借助多种机理,有效地截留液体中的悬浮物.达到净化液体的目的.过滤出水的水质很好,浊度能降到3～5度以下,能够满足饮用水的浊度标准.而且过滤具有效率高,运行稳定,适应能力强等优点,能够在过滤量大,水质变化大的水处理领域,发挥很好的作用.2过滤类型过滤过程中,被截留的悬浮物或者停留在过滤介质的表面,或者停留在滤层深层.前者被称之为表层过滤,主要有膜状介质(如微滤网,超滤膜,反渗透膜等),厚多

3、孔载体(如烧结材料或滤筒式过滤器等)或预膜载体(如硅藻土过滤等);后者则被称之为滤层过滤或深层过滤,主要是用粒状过滤介质(如石英砂粒,无烟煤粒或陶粒等)形成的滤层进行过滤.深层过滤时,由于水中的固体颗粒能够进入滤层深处,避免了膜状过滤介质易很快堵塞的缺点.再由于滤层很厚.进入滤层的悬浮颗粒被截留的机会很多,从而使过滤出水水质很好,避免了膜状介质易渗漏的缺点.因此,在水处理领域中.深层过滤的作用更大,应用更广.在某种程度上,水处理技术的发展主要是水过滤工艺的改进和发展.而过滤技术的发展主要取决于深层过滤技术的改进与发展.3过滤发展情况过滤历史源远流长.据记

4、载,欧州古希怕来人就已经采用过滤技术来净化饮用水.当时采用的技术很简单,只是向水中投加石灰类药剂使胶体脱稳后,流过用草类物质制成的过滤介质,使胶体被截留在介质中.同时使出水得到净化.我国古代也用过简单的过滤技术来净化饮用水.工业时代的到来,促进了现代过滤技术的诞生和发展.最早用于城市集中供水的过滤技术是慢砂滤池过滤.该工艺诞生于欧洲.其特点是用粒径为0.2--0.3mm的细砂作为过滤介质,砂层浸没在浅水中1--0.3m/h,因而滤池的规模和占地均较大,并且滤层的再生也不易实,11?现,显然,不能满足工业生产日益发展的需要.快砂滤池应运而生并逐步取代慢砂滤

5、池的原因是快砂滤池的滤速快.快砂滤池中采用了粒径为0.5～1.2ram的石英砂粒.使滤速提高到8～lOm/h,是慢砂滤的33～8O倍左右.由于滤速提高了几十倍,快砂滤中,悬浮物颗粒不仅被表层滤料截留,而且能够深入到滤层深处被深处滤层截留.悬浮颗粒也不再通过生物膜的吸附作用而粘结在滤料上,而是借助自身的布朗运动,惯性运动或沉淀作用等与滤料表面相接近后,再借助悬浮颗粒与砂滤料之间的静电引力,范德华力或氢键作用力等,将悬浮物截留在砂滤料的表面,进而实现水的净化.由于悬浮物不仅停留在表层,而且能够进入滤层深处.且随着过滤的进行而继续向下移动,固此,快砂滤层的厚度

6、有一定要求,一般达70em左右.当过滤进行到一定耐刻.就可能出现悬浮物在滤层中逐渐下移直到穿过滤层的现象,也可能因为滤层截留的悬浮物很多,滤料层的有效空隙很少,过滤水流阻力很高,超过了允许的限度.无论哪种情况出现,都表明过滤终点的到来,必须使滤层再生,才能重新过滤.由于快砂滤池中,悬浮物不仅被截留在滤科表层,因此,采用刮除表层砂的再生方式是不行的.当然,也不可能将砂滤层全部刮除.唯一可行的方法是将悬浮物和砂滤料相分离,使悬浮物从滤层中分离出去而将砂滤料保存下来.因此,采用了水力反冲洗的滤层再生方式,却从滤层底部向上喷射一定强度的水流,使得滤层膨胀上浮,借

7、助于水流的剪切力及砂滤料相互间的摩擦力来实现滤料的再生.和慢砂滤相比,快砂滤池虽然能够高速过滤水量,并且在一定程度上发挥了探层滤科的截泥作用.但是快砂滤池的再生方式普遍采用了水力反冲洗,结果使滤层星现反粒度分布,即粒径小的细砂反冲洗时的膨胀程度大.粗砂的膨胀程度小.反冲洗?12?结束时,粗砂沉积在滤层的底部,而细砂则集中在滤层的上部.整个滤层从上到下滤料粒径逐渐加大.进行降流式过滤时,过滤水流首先经过细砂滤料层.由于细砂滤抖层的孔隙很小,比表面积根大,很容易将水中的悬浮物截田住,能够深入到滤层深处的悬浮物浓度就很低,深层大部分滤料截留悬浮物的机会及数量都

8、很少.经验表明,过滤接近终点时,滤层表层厚约5～lOem的滤层(约占整个滤层厚的