《水的过滤》PPT课件

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1、第一节过滤概述一过滤概念二过滤发展慢滤池是最早出现用于水处理的过滤设备，能有效地去除水的色度、嗅和味。由于慢滤池占地面积大、操作麻烦、寒冷季节时其表层容易冰冻，逐渐被快滤池所代替。第五章过滤三普通快滤池1.构造2.工作过程由过滤与反冲洗两部分组成。3.滤速指单位时间、单位过滤面积上的过滤水量。单位为m3/（m2h）或m/h。4.工作周期从过滤开始到冲洗结束的一段时间称为快滤池的工作周期。从过滤开始到过滤结束称为过滤周期。滤池的工作周期为12~24h。第二节过滤理论一、过滤机理1.迁移机理（1）筛滤比滤层孔隙大的颗粒被机械筛分，截留于过滤表面上，然后这些被截留的颗粒形成孔隙更小的滤

2、饼层，使过滤水头增加，甚至发生堵塞。（2）拦截随流线流动的小颗粒，在流线会聚处与滤料表面接触。（3）惯性当流线绕过滤料表面时，具有较大动量和密度的颗粒因惯性冲击而脱离流线碰撞到滤料表面上。（4）沉淀如果悬浮物的粒径和密度较大，将存在一个沿重力方向的相对沉淀速度。在净重力作用下，颗粒偏离流线沉淀到滤料表面上。（5）布朗运动对于微小悬浮颗粒（如d＜1μm），由于布朗运动而扩散到滤料表面。（6）水力作用由于滤层中的孔隙和悬浮颗粒的形状是极不规则的，在不均匀的剪切流场中，颗粒受到不平衡力的作用不断地转动而偏离流线。2．附着机理（1）接触凝聚在原水中投加凝聚剂，压缩悬浮颗粒和滤料颗粒表面的双

3、电层后，但尚未生成微絮凝体时，立即进行过滤。（2）静电引力由于颗粒表面上的电荷和由此形成的双电层产生静电引力和斥力。当悬浮颗粒和滤料颗粒带异号电荷则相吸，反之，则相斥。（3）吸附悬浮颗粒细小，具有很强的吸附趋势、吸附作用也可能通过絮凝剂的架桥作用实现。絮凝物的一端附着在滤料表面，而另一端附着在悬浮颗粒上。（4）分子引力原子、分子间的引力在颗粒附着时起重要作用。3．脱落机理普通快滤池通常用水进行反冲洗，有时先用或同时用压缩空气进行辅助表面冲洗。在反冲洗时，滤层膨胀一定高度，滤料处于流化状态。截留和附着于滤料上的悬浮物受到高速反洗水的冲刷而脱落；滤料颗粒在水流中旋转，碰撞和摩擦，也使悬

4、浮物脱落。反冲洗效果主要取决于冲洗强度和时间。当采用同向流冲洗时，还与冲洗流速的变动有关。二滤层内杂质的分布规律1滤层含污量：滤层含污能力:对整个滤层,单位体积滤料中的平均含污量。单位:g/cm3或kg/m32过滤终止的信号：滤速减小出水浊度明显增大3增大截污能力：双层滤料三层滤料均质滤料三滤池运行中的几个主要参数1滤速：即时滤速，平均滤速，强制滤速.2过滤水头损失：3滤池工作周期：4反冲洗强度：单位时间单位滤池面积通过的反冲洗水量称为反冲洗强度q，通常用L/(m2·s)表示。5滤层膨胀率：滤层膨胀后增加的厚度ΔL与膨胀前厚度L之比。6反冲洗时间：一般5～10min。7杂质穿透深度

5、：表示滤层利用率的指标。8滤层截污能力：单位体积滤料所截留杂质的量。越大越好。四过滤水力学1．快滤池滤层的发展与利用滤层含污能力：单位体积滤层中的平均含污量称为“滤层含污能力”，单位g/cm3或kg/m3。采用单水冲洗的石英砂滤料滤池是典型的水力分级滤料滤池，其含污量随深度变化。多层滤料滤池接近理想滤料滤池，最常见为双层和三层滤料见图5-5。均质滤料过滤目前在实际生产中已经实现，如V型滤池,要实现均质滤料过滤，反冲洗时滤料层不能膨胀。图5-52．过滤过程中水头损失变化（1）清洁滤料层的水头损失均质滤料，卡曼-康采尼公式（Carman-Kozony）公式：（5-1）非均质滤层按下式计

6、算：（5-2）（2）过滤过程中的水头损失变化过滤时滤池的总水头损失为：其中:H1-清洁滤料的水头损失;H2-承托层和配水系统的水头损失;H3-杂质的水头损失.（3）负水头现象当过滤进行到一定时刻时，从滤料表面到某一深度处的滤层的水头损失超过该深度处的水深，该深度处就出现负水头，见图5-6。图5-6负水头会导致空气释放出来，危害：①增加滤层局部阻力，增加了水头损失；②空气泡会穿过滤料层，上升到滤池表面，甚至把煤粒等轻质滤料带走。避免滤池中出现负水头的两个方法：①增加砂面上的水深；②滤池出口位置等于或高于滤层表面。3过滤方式（1）等速过滤在等速过滤中，由于滤层逐渐被堵塞，水头损失随过滤

7、时间逐渐增加，滤池中水位逐渐上升，当水位上升到最高水位时，过滤停止以待冲洗。无阀滤池与虹吸滤池是典型的等速过滤滤池。图5-7（2）减速过滤滤速随过滤时间逐渐减小的过滤方式。设四个滤池组成一个滤池组，假设：①进入滤池组的总流量不变；②每个池子的性能完全相同；③每个滤池恰好按它的编号顺序进行冲洗。则滤池的水位与滤速变化如图所示。移动罩滤池是典型的减速过滤滤池，当移动罩滤池的分格数很多时，这格滤池冲冼与下一格滤池冲洗的间隔时间很近，滤池水位变化不大，有可能达到近似的“等水位