液體過濾簡介

• 來源：【鎮(zhèn)田機械：【yonganxing.cn】提供非標(biāo)不銹鋼罐定制生產(chǎn)　發(fā)布時間：2015-10-04　點擊數(shù)：1326 次

根據(jù)過濾介質(zhì)的不同，一般將過濾分為氣體過濾和液體過濾,，液體過濾是使含雜質(zhì)的液體流過具有一定孔隙率的過濾介質(zhì),，液體中的雜質(zhì)被截留在介質(zhì)表面或內(nèi)部而除去。

根據(jù)所采用的過濾介質(zhì)不同,，可將其分為下列四類：

(1)  格篩過濾（screen）

過濾介質(zhì)為柵條或濾網(wǎng),，用以去除粗大的懸浮物，如雜草,、破布,、纖維、紙漿等,。其典型設(shè)備有格柵,、篩網(wǎng)和微濾機，此種過濾方式一般適用于大流量,、對過濾精度要求不高的場合,。

(2)  微孔過濾(micro filtration)

采用成型濾材，如濾布,、濾片,、燒結(jié)濾管,、蜂房濾芯等,，也可在過濾介質(zhì)上預(yù)先涂上一層助濾劑 (如硅藻土)形成孔隙細小的濾餅，用以去除粒徑細微的顆粒。根據(jù)過濾精度的不同采用不同的過濾材質(zhì),。

(3)  膜過濾(membrane filtration)

采用特別的半透膜作過濾介質(zhì),，在一定的推動力(如壓力、電場力等)下進行過濾,，由于濾膜孔隙極小且具有選擇性,，可以除去水中細菌、病毒,、有機物和溶解性溶質(zhì),。主要設(shè)備有反滲透、超過濾和電滲析等,。膜過濾的其耐高溫腐蝕等優(yōu)越性使其獲得了越來越多的應(yīng)用,，但是相對高昂的價格和高技術(shù)限制使其還未能夠完全普及。

 (4)  深層過濾(depth filtration)

采用顆粒狀濾料,，如石英砂,、無煙煤等。由于濾料顆粒之間存在孔隙,，廢水穿過一定深度的濾層,，水中的懸浮物即被截留。為區(qū)別于上述三類表面或淺層過濾過程,，這類過濾稱之為深層過濾,，簡稱過濾。

過濾在水處理中的作用：

在給水處理中,，常用過濾處理沉淀或澄清池出水,，使濾后出水渾濁度滿足用水要求；

在廢水處理中,，過濾常作為吸附,、離子交換、膜分離法等預(yù)處理手段,；

作為生化處理后的深度處理,，使濾后水達到回用的要求。

根據(jù)過濾機理,，可將其分為下列三類：

(1)  阻力截留：

當(dāng)廢水流過濾料層時,，粒徑較大的懸浮物顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料間的空隙越來越小,，截污能力隨之變得越來越高,。結(jié)果逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并由它起主要的過濾作用,。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用,。

 (2)  重力沉降：

廢水通過濾料層時,，眾多的濾料介質(zhì)表面提供了巨大的沉降面積。一般情況下,，1m3粒徑為0.5mm的濾料中就擁有400m2不受水力沖刷而可供懸浮物沉降的有效面積,，形成無數(shù)的小“沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來,。

重力沉降強度主要取決于濾料直徑和過濾速度,。濾料越小，沉降面積越大,；濾速越小則水流越平穩(wěn),，這些都有利于懸浮物的沉降。

(3)  接觸絮凝：

由于濾料有較大的表面積,，它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用,。此外，砂粒在水中表面常帶有負電荷,，能吸附帶有正電的鐵,、鋁等膠體，從而在濾料表面形成帶正電的薄膜,，進而又吸附帶負電荷的粘土及多種有機膠體,，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。

在大多數(shù)情況下,，濾料表面對尚未凝聚的膠體還能起到接觸碰撞的媒介作用,，促進其凝聚過程。

過濾的周期和工藝過程

過濾的周期

從過濾開始到結(jié)束延續(xù)的時間稱為過濾周期（或工作周期）,，從過濾開始到反洗結(jié)束稱為一個過濾循環(huán),。

過濾的工藝

過濾工藝包括過濾和反洗兩個階段：

過濾(filtration)：過濾即截留污染物；

反洗(backwashing)：反洗即把污染物從濾料層中沖走,，使之恢復(fù)過濾能力,。

配水系統(tǒng)的作用：

(1) 均勻收集濾后水，所以,，它又稱為排水系統(tǒng),；

(2) 更重要的是均勻分配反沖洗水。

(3) 配水系統(tǒng)的合理設(shè)計是濾池正常工作,，保持濾料層穩(wěn)定的重要保證,。

(4) 所謂大阻力配水系統(tǒng)是指盡可能增大配水系統(tǒng)中布水孔眼的阻力，使反洗水在流向全池各部的水頭損失盡可能相等,，保證配水均勻,。

快濾池的運行管理

(1) 優(yōu)良的濾池應(yīng)具備以下性能：

1）濾料納污能力大，過濾水頭損失小,，工作周期長,；

2）出水水質(zhì)符合回用或外排的要求,；

3）反洗耗水量少，效果好,，反洗后濾料分層穩(wěn)定而不發(fā)生很大程度的濾料混雜,。

(2) 濾速變化及控制

1）按照在過濾周期內(nèi)濾速的分布形態(tài),，濾池有兩種基本運行方式,，即：

恒速過濾(constant rate):在整個過濾周期中過濾的速度不變。

降速過濾(declining rate)：在過濾周期中過濾速度是隨時間變化的,，開始時大,，過濾結(jié)束時小。

(3) 濾池反沖洗

濾池反沖洗的目的是清除截留在濾料孔隙中的懸浮物,，恢復(fù)其過濾能力,。一般濾池采用濾后水反沖洗，并輔以表面沖洗（surface wash)或空氣沖洗(air scour),。

反沖洗的指標(biāo)：

反沖洗的指標(biāo)有濾料的膨脹率,、反沖洗強度、反沖洗時間,、反沖洗水頭,、反沖洗水的供應(yīng)和排除、空氣沖洗和表面沖洗等,。

1）膨脹率（expanding rate)：濾料層膨脹后與膨脹前的厚度差與過濾時濾料的厚度之比,，用百分?jǐn)?shù)表示。一般用符號e表示,。

反洗時的膨脹率要適當(dāng),。膨脹率太低，水流剪切力??；膨脹率過高,，顆碰撞次數(shù)會減少,，還會沖動墊料層及流失濾料。

2）反沖洗強度(backwash flow rate)：單位時間內(nèi)單位濾池面積所通過的反沖洗水量稱為反沖洗強度,，通常用q表示,，它的單位是L/(m2?s),。

反沖洗強度的大小與濾料的粒度、水的溫度,、孔隙率和要求的膨脹率有關(guān),。可用試驗的方法確定,。

3）反沖洗時間(backwash time)：反沖洗時間依濾層污染程度而異,，應(yīng)根據(jù)運行情況來確定,。

4）反沖洗水頭(head)：反沖洗所需水頭等于濾層、墊層,、配水系統(tǒng)及管路的水頭損失之和,，并留有1.5－2.0m的富余水頭。具體可根據(jù)有關(guān)流體力學(xué)的方法計算,。

5）反沖洗水的供應(yīng)和排除：一般是用濾后水作為反沖洗用水,。反沖洗水可用水塔或水泵供給。反沖洗排出的污水(spent backwash water)應(yīng)及時排除,，通常返回處理系統(tǒng)的首端,。

6）空氣沖洗(air scour)：空氣沖洗是在濾料層和墊層之間加空氣管，在反沖洗的同時鼓入壓力空氣,，增加對顆粒的攪動,，增加顆粒之間互相碰撞和摩擦的機會，加強反沖洗效果,。強度據(jù)具體情況確定,。

7）表面沖洗(surface wash)：在過濾含有機物質(zhì)較多的原水時，濾層表面往往生成由濾料顆粒,、懸浮物和粘性物形成的泥球,。為了破壞泥球，提高沖洗質(zhì)量,，常用壓力水進行表面沖洗,。

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