第三章 水的过滤处理3-4节

1、1第三章第三章 水的过滤处理水的过滤处理2第三节 过滤的工艺过程过滤工艺包括过滤工艺包括过滤过滤和和反洗反洗两个阶段：两个阶段： 过滤：过滤：过滤即截留污染物；过滤即截留污染物； 反洗：反洗：反洗即把污染物从滤料层中冲走，使之反洗即把污染物从滤料层中冲走，使之恢复过滤能力。恢复过滤能力。 过滤周期：过滤周期：从过滤开始到结束延续的时间称为从过滤开始到结束延续的时间称为过滤周期（或工作周期）。过滤周期（或工作周期）。 过滤循环：过滤循环：从过滤开始到反洗结束称为一个过从过滤开始到反洗结束称为一个过滤循环。滤循环。3深层过滤的基本过程 过滤过程过滤过程是使废水是使废水从上到下通过一定从上到下通过一

2、定厚度的，由一定粒厚度的，由一定粒度的粒状介质组成度的粒状介质组成的的床层床层，由于粒状，由于粒状介质之间存在大小介质之间存在大小不同的孔隙，废水不同的孔隙，废水中的悬浮物被这些中的悬浮物被这些孔隙截留而除去。孔隙截留而除去。 滤料滤料废水废水过滤后水过滤后水过滤过程分为过滤过程分为和和两个过程。两个过程。4 出现上述任何一种清况时出现上述任何一种清况时都需要进行反洗。都需要进行反洗。 反洗是通过反洗是通过上升水流上升水流的作的作用使滤料呈悬浮状态，滤用使滤料呈悬浮状态，滤料间的孔隙变大，污染物料间的孔隙变大，污染物随水流带走，反洗完成后随水流带走，反洗完成后再进行过滤。再进行过滤。 所以深层

3、过滤过程是间断所以深层过滤过程是间断进行的。进行的。返回目录随着过滤的进行会有两种清况出现：由于截留的悬浮物越来越多，滤层的阻力逐渐增大，过由于截留的悬浮物越来越多，滤层的阻力逐渐增大，过滤速度逐渐降低，到一定程度时过滤不能进行；滤速度逐渐降低，到一定程度时过滤不能进行；悬浮物的截留是从表面到内部，到一定时间悬浮物会穿悬浮物的截留是从表面到内部，到一定时间悬浮物会穿过滤层进入出水中使出水中悬浮物浓度超过要求的值。过滤层进入出水中使出水中悬浮物浓度超过要求的值。反洗废水反洗废水 滤料滤料反洗水反洗水5滤池反冲洗滤池反冲洗 滤池反冲洗的目的是清除截留在滤料孔滤池反冲洗的目的是清除截留在滤料孔隙中的

4、悬浮物，恢复其过滤能力。隙中的悬浮物，恢复其过滤能力。 一般滤池采用滤后水反冲洗，并辅以表一般滤池采用滤后水反冲洗，并辅以表面冲洗或空气冲洗。面冲洗或空气冲洗。反冲洗的指标：反冲洗的指标： 反冲洗的指标有反冲洗的指标有滤料的膨胀率滤料的膨胀率、反冲洗强度反冲洗强度、反冲洗时间反冲洗时间、反冲洗水头反冲洗水头、反冲洗水的供应和反冲洗水的供应和排除排除、空气冲洗空气冲洗和和表面冲洗表面冲洗等。等。6（1 1）膨胀率膨胀率：滤料层膨胀后与膨胀前的厚度差与过：滤料层膨胀后与膨胀前的厚度差与过滤时滤料的厚度之比，用百分数表示。一般用符号滤时滤料的厚度之比，用百分数表示。一般用符号e e表示。表示。 反洗

5、时的膨胀率要适当。反洗时的膨胀率要适当。膨胀率太低，水流剪切力膨胀率太低，水流剪切力小；膨胀率过高，颗碰撞次数会减少，还会冲动垫小；膨胀率过高，颗碰撞次数会减少，还会冲动垫料层及流失滤料。料层及流失滤料。（2 2）反冲洗强度：反冲洗强度：单位时间内单位滤池面积所通过单位时间内单位滤池面积所通过的反冲洗水量称为反冲洗强度，通常用的反冲洗水量称为反冲洗强度，通常用q q表示，它表示，它的单位是的单位是L/(mL/(m2 2s)s)。 反冲洗强度的大小与滤料的粒度、水的温度、孔隙反冲洗强度的大小与滤料的粒度、水的温度、孔隙率和要求的膨胀率有关。可用试验的方法确定。率和要求的膨胀率有关。可用试验的方法

6、确定。7（3 3）反冲洗时间：反冲洗时间：反冲洗时间依滤层污染程度而反冲洗时间依滤层污染程度而异，应根据运行情况来确定。异，应根据运行情况来确定。（4 4）反冲洗水头：反冲洗水头：反冲洗所需水头等于滤层、垫反冲洗所需水头等于滤层、垫层、配水系统及管路的水头损失之和，并留有层、配水系统及管路的水头损失之和，并留有1.52.0m的富余水头。具体可根据有关流体力学的富余水头。具体可根据有关流体力学的方法计算。的方法计算。（5 5）反冲洗水的供应和排除：反冲洗水的供应和排除：一般是用滤后水作一般是用滤后水作为反冲洗用水。反冲洗水可用水塔或水泵供给。为反冲洗用水。反冲洗水可用水塔或水泵供给。反冲洗排出的

7、污水应及时排除，通常返回处理反冲洗排出的污水应及时排除，通常返回处理系统的首端系统的首端。8（6 6）空气冲洗：空气冲洗：空气冲洗是在滤料层和垫层之空气冲洗是在滤料层和垫层之间加空气管，在反冲洗的同时鼓入压力空气，间加空气管，在反冲洗的同时鼓入压力空气，增加对颗粒的搅动，增加颗粒之间互相碰撞和增加对颗粒的搅动，增加颗粒之间互相碰撞和摩擦的机会，加强反冲洗效果。强度据具体情摩擦的机会，加强反冲洗效果。强度据具体情况确定况确定L L。（7 7）表面冲洗：表面冲洗：在过滤含有机物质较多的原水在过滤含有机物质较多的原水时，滤层表面往往生成由滤料颗粒、悬浮物和时，滤层表面往往生成由滤料颗粒、悬浮物和粘性

8、物形成的泥球。为了破坏泥球，提高冲洗粘性物形成的泥球。为了破坏泥球，提高冲洗质量，常用压力水进行表面冲洗。质量，常用压力水进行表面冲洗。9返回目录10滤池反洗过程示意图滤池反洗过程示意图反洗时：阀门F1、F2关，F3、F4开反洗水返回目录垫层滤料层滤池管廊初滤水11第四节第四节 过滤器过滤器滤池类型按不同的方式滤池可分为不同的类型：按不同的方式滤池可分为不同的类型：过滤速度：单位时间通过单位滤池截面积的水量。过滤速度：单位时间通过单位滤池截面积的水量。按过滤速度按过滤速度高速滤池，高速滤池，速度为速度为1016 m3/(m2h)低速滤池，低速滤池，速度小于速度小于4 m3/(m2h)中速滤池，

9、中速滤池，速度为速度为410 m3/(m2h)12按推动力分按推动力分重力式滤池重力式滤池， 其过滤压力水头为其过滤压力水头为4 45m5m压力滤池，压力滤池，其过滤压力水头为其过滤压力水头为1520 m按过滤时的按过滤时的水流水流方向方向分分上向流上向流下向流下向流双向流双向流L按滤层结构分按滤层结构分单层滤料滤池单层滤料滤池双层滤料滤池双层滤料滤池三层滤料滤池三层滤料滤池L13 下向流滤池能保证较下向流滤池能保证较高的滤速和反洗效果；高的滤速和反洗效果； 水头损失增加较快，水头损失增加较快，工作周期较短；工作周期较短； 下层滤料难以发挥作下层滤料难以发挥作用。用。 原因是反洗后滤料会分层，

10、原因是反洗后滤料会分层，细颗粒在上，粗颗粒在下。细颗粒在上，粗颗粒在下。上层很快堵塞，而下层不上层很快堵塞，而下层不起作用。起作用。进水进水出水下向流滤池示意图滤料14 整个滤料的纳污能力整个滤料的纳污能力得到充分利用，过滤得到充分利用，过滤周期也相应延长。周期也相应延长。 滤速不能太高否则会滤速不能太高否则会造成滤料流失。造成滤料流失。 上向流的另一个优点上向流的另一个优点是可以用未经过滤的是可以用未经过滤的水做为反洗水。水做为反洗水。出水进水上向流滤池示意图滤料15保持了下向流和保持了下向流和上向流滤池的优上向流滤池的优点，又克服了滤点，又克服了滤料流失的弊端。料流失的弊端。但双向流滤池反但双向流滤池反洗困难。洗困难。出水进水双向流滤池示意图滤料16配水系统（排水系统）配水系统的作用：配水系统的作用： 均匀收集滤后水，所以，它又称为排水均匀收集滤后水，所以，它又称为排水系统；系统； 更重要的是均匀分配反冲洗水。更重要的是均匀分配反冲洗水。 配水系统的合理设计是滤池正常工作，保配水系统的合理设计是滤池正常工作，保持滤料层稳定的重要保证。持滤料层稳定的重要保证。 所谓大阻力配水系