经管营销过滤学习教案

1、会计学1经管营销经管营销(yn xio)过滤过滤第一页，共103页。第1页/共103页第二页，共103页。5.2 5.2 慢滤池和快滤池慢滤池和快滤池图图5 51 1 慢滤池的结构慢滤池的结构(jigu)(jigu)示意图示意图第2页/共103页第三页，共103页。1. 1. 慢滤池的结构慢滤池的结构(jigu)(jigu)特点及工作原理特点及工作原理第3页/共103页第四页，共103页。2 2 慢滤池适用慢滤池适用(shyng)(shyng)的进水条件和出水水质的进水条件和出水水质第4页/共103页第五页，共103页。优点优点(yudin)缺点缺点(qudin)可靠可靠 运行和维护费用低运行

2、和维护费用低 一般不需要一般不需要(xyo)化学预处理化学预处理占地面积大占地面积大 操作麻烦操作麻烦需要人工清理需要人工清理寒冷季节时其表层容易冰冻寒冷季节时其表层容易冰冻慢滤池慢滤池快滤池快滤池? ?第5页/共103页第六页，共103页。（1 1）进、出水及反冲洗水的供给与排除方式分：）进、出水及反冲洗水的供给与排除方式分： 普通快滤池；虹吸滤池；无阀滤池普通快滤池；虹吸滤池；无阀滤池（2 2）按作用水头分：）按作用水头分： 重力重力(zhngl)(zhngl)滤池滤池( (作用水头作用水头4 45m)5m)；压力滤池；压力滤池(15(1520m) 20m) （3 3）滤料的种类分：）滤料

3、的种类分： 单层滤池；双层滤池；多层滤池单层滤池；双层滤池；多层滤池快滤池快滤池 1. 1. 快滤池分类快滤池分类(fn li)(fn li)第6页/共103页第七页，共103页。2. 2. 快滤池的概述快滤池的概述(i sh)(i sh)第7页/共103页第八页，共103页。组成：组成： 集水渠、排水渠、滤料层、承托层、配水系统集水渠、排水渠、滤料层、承托层、配水系统 管廊：管廊： 进水管、清水出水管、初滤水、冲洗进水管、清水出水管、初滤水、冲洗(chngx)(chngx)水、冲洗水、冲洗(chngx)(chngx)排水渠、阀门排水渠、阀门第8页/共103页第九页，共103页。1621112

4、453987131014 图 5-2 普通快滤池构造剖视图（箭头表示冲洗水流方向）1 进水总管 2 进水支管 3 清水支管 4 冲洗水支管 5 排水阀 6 浑水阀；7 滤料层；8 承托层；9 配水支管；10 配水干管11 冲洗水总管；12 清水总管；13 冲洗排水槽；14 废水渠第9页/共103页第十页，共103页。4.4.快滤池的运行快滤池的运行(ynxng)(ynxng)第10页/共103页第十一页，共103页。（1 1） 快滤池的出水快滤池的出水(ch shu)(ch shu)水质和水头损失变化水质和水头损失变化图 5-3 滤料层中的悬浮物浓度分布曲线及其变化(cm)滤层厚度悬浮物浓度浓

5、度分布曲线t1t2C0C工作层C工作层饱和层C0滤层第11页/共103页第十二页，共103页。第12页/共103页第十三页，共103页。第13页/共103页第十四页，共103页。H水头滤层清水池滤池过滤工作周期T（压力周期）图 5-4 滤层中水头损失的变化第14页/共103页第十五页，共103页。0(t)hhthh第15页/共103页第十六页，共103页。25hbhc出水水深负水头区-50-1550100150 bc滤料卵石175123445 图 9-6 过滤时滤层内压力变化1-静水压力线；2-清洁滤料过滤时水压线；3-过滤时间为t1时的水压线； 4-过滤时间为t2(

6、t2t1)时的水压线5-55-5第16页/共103页第十七页，共103页。(fngf)是增加滤层上面的水深。第17页/共103页第十八页，共103页。（2 2） 快滤池滤层的优化快滤池滤层的快滤池滤层的优化快滤池滤层的 发展发展(fzhn)(fzhn)与利用与利用第18页/共103页第十九页，共103页。21(cm)滤层深度滤层含污量（g/cm2）双层滤料单层滤料石英砂石英砂无煤烟图 5-6 滤料层含污量变化第19页/共103页第二十页，共103页。石英沙石英沙无烟煤石榴石无烟煤均质滤料（a）（b）（c）图 5-7 几种滤料组成示意图第20页/共103页第二十一页，共103页。第21页/共10

7、3页第二十二页，共103页。第22页/共103页第二十三页，共103页。第23页/共103页第二十四页，共103页。（3 3） 快滤池运行快滤池运行(ynxng)(ynxng)的控制的控制第24页/共103页第二十五页，共103页。最高水位最低水位进水出水Hmaxh Ho图 5-9 恒速过滤第25页/共103页第二十六页，共103页。减速减速(jin s)(jin s)过滤过滤移动冲洗罩滤池是典型的减速移动冲洗罩滤池是典型的减速过滤滤池。过滤滤池。第26页/共103页第二十七页，共103页。最高水位进水渠进水阀排水阀排水渠最低水位清水池0过滤时间t（h）滤速v（m/h）图 5-10 减速过滤（

8、一组4座滤池）图5-10 一座滤池滤速变化（一组共4座滤池）第27页/共103页第二十八页，共103页。第28页/共103页第二十九页，共103页。直接过滤直接过滤(gul)(gul) 原水不经过沉淀而直接进入滤池的过滤原水不经过沉淀而直接进入滤池的过滤(gul)(gul)称为称为“直接过滤直接过滤(gul)”(gul)”。 直接过滤直接过滤(gul)(gul)有两种方式：原水加药后只经过混合就直接进入滤池过有两种方式：原水加药后只经过混合就直接进入滤池过滤滤(gul)(gul)，称为，称为“接触过滤接触过滤(gul)”(gul)”。也可称为。也可称为“直流过滤直流过滤(gul)”(gul)”

9、，见图，见图9-109-10中（中（a a）与（）与（b b）所示；原水加药后经过混合和微絮凝池后进入滤池过滤）所示；原水加药后经过混合和微絮凝池后进入滤池过滤(gul)(gul)，称为，称为“微絮凝过滤微絮凝过滤(gul)” (gul)” ，如图，如图5-115-11中（中（c c）与（）与（d d）所示。）所示。图图5-11 5-11 直接过滤直接过滤(gul)(gul)流程流程 原水混合双层或三层滤料滤池过滤出水硫酸铝聚合物（a）阳离子型聚合物双层或三层滤料滤池双层或三层滤料滤池阳离子型聚合物原水混合原水硫酸铝混合混合絮凝池聚合物（C）絮凝池原水混合双层或三层滤料滤池（b）过滤出水过滤出

10、水过滤出水（d）第29页/共103页第三十页，共103页。第30页/共103页第三十一页，共103页。返回(fnhu)目录第31页/共103页第三十二页，共103页。第32页/共103页第三十三页，共103页。108080ddk第33页/共103页第三十四页，共103页。2）最大粒径、最小粒径）最大粒径、最小粒径 表表5-15-1 滤料级配与滤速滤料级配与滤速。类别类别滤料组成滤料组成滤速滤速（m/h）强制滤速强制滤速（m/h）粒径粒径（mm）不均匀系数不均匀系数K80厚度厚度（mm）单层石英单层石英砂滤砂滤料料dmax=1.2dmin=0.52.0700101014双层滤料双层滤料无烟煤无烟

11、煤dmax=1.8dmin=0.82.030040010141418石英砂石英砂dmax=1.2dmin=0.52.0400三层滤料三层滤料无烟煤无烟煤dmax=1.6dmin=0.81.745018202025石英砂石英砂dmax=0.8dmin=0.51.5230重质矿石重质矿石dmax=0.5dmin=0.251.770第34页/共103页第三十五页，共103页。(3) (3) 滤料的当量直径滤料的当量直径(zhjng)(zhjng)式中，式中，de de 滤料层的当量粒径，滤料层的当量粒径，mm mm pi pi 截留在筛孔为和的筛子之间的滤料重量占滤料总截留在筛孔为和的筛子之间的滤料

12、重量占滤料总重量的百分数；重量的百分数； (4) (4) 球度系数与形状系数球度系数与形状系数 球度系数球度系数: : 滤料颗粒的形状系数为：滤料颗粒的形状系数为： niiiieddpd121颗粒实际表面积同体积球体表面积1第35页/共103页第三十六页，共103页。序号序号形状描述形状描述球度系数球度系数形状系数形状系数孔隙率孔隙率1圆球形圆球形1.01.000.382圆圆 形形0.981.020.383已磨蚀的已磨蚀的0.941.060.394带锐角的带锐角的0.811.230.405有角的有角的0.781.280.43第36页/共103页第三十七页，共103页。筛孔筛孔（mmmm）留在筛

13、上的砂量留在筛上的砂量通过该号筛的砂量通过该号筛的砂量质量质量（g g）% %质量质量（g g） % %2.3622.3620.80.80.40.4199.2199.299.699.61.6511.65118.418.49.329.32180.8180.890.490.40.9910.99140.640.620.320.3140.2140.270.170.10.5890.58985.085.042.542.555.255.227.627.60.2460.24643.443.421.721.711.811.85.95.90.2080.2089.29.24.64.62.62.61.31.3筛底盘筛

14、底盘2.62.61.31.3合计合计200200100100第37页/共103页第三十八页，共103页。0204060801000.20.4 0.550.81.01.2 1.341.61.82.02.22.420104060801001.10.441.54()筛孔孔径（mm）通过筛孔砂量0.61.4()图 5-13 滤料筛分曲线第38页/共103页第三十九页，共103页。VGm1第39页/共103页第四十页，共103页。v承托层作用：承托层填充于滤层与配水系统之间承托层作用：承托层填充于滤层与配水系统之间，其作用是过滤时阻挡滤料进入配水系统，反洗，其作用是过滤时阻挡滤料进入配水系统，反洗时还能

15、起均匀布水作用。时还能起均匀布水作用。 v承托层材料：一般采用天然卵石承托层材料：一般采用天然卵石(lunsh)(lunsh)或碎石或碎石。承托层材料亦应有足够的机械强度和化学稳定。承托层材料亦应有足够的机械强度和化学稳定性，其最小粒径不应小于滤料的最大粒径，从上性，其最小粒径不应小于滤料的最大粒径，从上至下按粒度由小到大分层铺设，反洗时不能被水至下按粒度由小到大分层铺设，反洗时不能被水冲动而发生位移。其规格如下表所示。冲动而发生位移。其规格如下表所示。 第40页/共103页第四十一页，共103页。层次（自上而下）层次（自上而下）粒径（粒径（mm）厚度厚度1241002481003816100

16、41632本层顶面高度至少应本层顶面高度至少应高于配系统孔眼高于配系统孔眼100mm第41页/共103页第四十二页，共103页。层次层次（自上而下）（自上而下）材料材料粒径粒径（mm）厚度厚度（mm）1重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）0.51.0502重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）12503重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）24504重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）重质矿石（如石榴石、磁铁矿等）48505砾石砾石8161006砾石砾石1632本层顶面高度本层顶面高度至少应高于配至少应高于配系统孔眼系统孔眼100m

17、m第42页/共103页第四十三页，共103页。返回(fnhu)目录第43页/共103页第四十四页，共103页。5.4 5.4 过滤过滤(gul)(gul)理论理论第44页/共103页第四十五页，共103页。 1过滤过程(guchng)中水头损失变化 （1）清洁滤料层的水头损失 均质滤料可按卡曼-康采尼公式（Carman-Kozony）公 式： 式中：h0水流通过清洁水头损失，cm； 水的运动粘度，cm2/s； g重力加速度，981cm/s2; m0滤料的孔隙滤； d0与滤料体积相同的球体直径，cm； L0滤层的厚度，cm； 滤速，以cm/s计; 滤料颗粒球度系数。 02030200)1()1

18、(180ldmmgh 第45页/共103页第四十六页，共103页。0( )tHHhH2220003110(1)1180( )(/)nniiiiimhhlpdgm第46页/共103页第四十七页，共103页。两阶段理论：由颗粒迁移与颗粒吸附组成。两阶段理论：由颗粒迁移与颗粒吸附组成。 颗粒迁移：沉淀颗粒迁移：沉淀(chndin)(chndin)、扩散、惯性、阻截和水动力（非球形、扩散、惯性、阻截和水动力（非球形颗粒在速度梯度作用下发生转动）颗粒在速度梯度作用下发生转动） ，见图，见图5-145-14。 颗粒吸附：范德华引力、静电力、以及某些化学键和某些特殊的化颗粒吸附：范德华引力、静电力、以及某些

19、化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作用。学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作用。图图5-14 5-14 悬浮颗粒的迁移过程悬浮颗粒的迁移过程1沉淀2扩散3惯性5水动力流线滤料悬浮颗粒4阻截过滤过滤(gul)去除悬浮物的机理去除悬浮物的机理第47页/共103页第四十八页，共103页。 在实际过滤过程中，上述两种机理往往同时起在实际过滤过程中，上述两种机理往往同时起作用，只是依条件不同而有主次之分。作用，只是依条件不同而有主次之分。 对粒径较大的悬浮颗粒对粒径较大的悬浮颗粒(kl)(kl)，以阻力截留为，以阻力截留为主，由于这一过程主要发生在滤料表层，通常称为主，由于这一过程主要发生在

20、滤料表层，通常称为表面过滤。表面过滤。 对于细微悬浮物，以发生在滤料深层的重力沉对于细微悬浮物，以发生在滤料深层的重力沉降和接触粘附为主，称为深层过滤。降和接触粘附为主，称为深层过滤。第48页/共103页第四十九页，共103页。过滤过滤(gul)理论理论cxczuyxff1110, c第49页/共103页第五十页，共103页。返回(fnhu)目录第50页/共103页第五十一页，共103页。 5.5 5.5 滤层的反冲洗滤层的反冲洗(chngx)(chngx)第51页/共103页第五十二页，共103页。滤池的反冲洗滤池的反冲洗(chngx)(chngx)方式及水力学方式及水力学第52页/共103

21、页第五十三页，共103页。2. 气-水联合反冲洗 气-水联合冲洗具有下述特点： 冲洗效果好； 节约反冲洗水量； 冲洗结束后，滤层不产生或不明显产生上细下粗的分层现象； 气-水联合冲洗操作较为麻烦，池子和设备较复杂，需增加鼓风机或空压机、储气罐等气冲设备。 气-水联合冲洗有3种操作方式(fngsh)： 先气洗，后水洗； 先气水混合洗，再用水洗； 先气洗，再气水混合洗，最后用水洗（或漂洗）。 气-水联合冲洗时，总的反冲洗时间约在10min左右。第53页/共103页第五十四页，共103页。 气气- -水联合冲洗时常用长柄滤头或复合气水反冲洗配水联合冲洗时常用长柄滤头或复合气水反冲洗配水滤砖进行布气与

22、布水水滤砖进行布气与布水(b(b shu) shu)，其结构如图，其结构如图5-155-15和和图图5-165-16所示。所示。水气气/水气/水气/水反冲气/水图 5-15 复合气水反冲洗配水滤砖套筒滤帽滤板直管气水图 5-16 气-水同时冲洗时长柄滤头工况示意第54页/共103页第五十五页，共103页。2 2反冲洗反冲洗(chngx)(chngx)水力学水力学QqA第55页/共103页第五十六页，共103页。(%)10000LLLe第56页/共103页第五十七页，共103页。序号序号滤层类型滤层类型冲洗强度冲洗强度(L/s m2)膨胀度膨胀度（%）冲洗时间冲洗时间（min）1石英砂滤料石英砂

23、滤料121545752双层滤料双层滤料131650863三层滤料三层滤料16175575第57页/共103页第五十八页，共103页。滤池的配水系统滤池的配水系统第58页/共103页第五十九页，共103页。配水孔眼配水室悬浮滤层承托层12图5-17 滤池反冲洗时水流路程示意图反冲洗水第59页/共103页第六十页，共103页。211hs q222hs q233hs q40000(1) 1(1) 1hmLm L第60页/共103页第六十一页，共103页。/11234/21234HhhhhHhhhh12HH又 /1231/2123sssqqsss假定(jidng)h4=h/4,分别将h1 h2 h3代

24、入上式,得由于反冲洗水在配水系统内所走的路程不同,故/11ss/2233,ssss而第61页/共103页第六十二页，共103页。/1231/2123sssqqsss第62页/共103页第六十三页，共103页。（1 1）大阻力）大阻力(zl)(zl)配水系统配水系统 使孔眼的水力阻力远远大于其它使孔眼的水力阻力远远大于其它(qt)(qt)部分的水力阻力部分的水力阻力增加孔眼流速（增加孔眼流速（5 56m/s6m/s），开孔比小），开孔比小0.2 % 0.2 % 0.25% 0.25% 一般为穿孔管大阻力配水系统。构造如图一般为穿孔管大阻力配水系统。构造如图5-185-18和图和图5-195-19

25、所所示。示。 4545图 5-18 穿孔支管孔口位置a干管进水cb支管图 5-19 穿孔大阻力配水系统第63页/共103页第六十四页，共103页。/1100%100%100%/1000fQ vqFQ qv第64页/共103页第六十五页，共103页。第65页/共103页第六十六页，共103页。第66页/共103页第六十七页，共103页。（2 2）小阻力和中阻力配水系统的构造：）小阻力和中阻力配水系统的构造： 采用钢筋混凝土穿孔滤板或穿孔滤砖（中阻力）和滤头，见图采用钢筋混凝土穿孔滤板或穿孔滤砖（中阻力）和滤头，见图5-5-2020、5-215-21、5-225-22。 钢筋混凝土穿孔滤板：板上铺

26、设一层或两层尼龙网。钢筋混凝土穿孔滤板：板上铺设一层或两层尼龙网。 造价低，孔造价低，孔口不易堵，配水均匀性好，强度口不易堵，配水均匀性好，强度(qingd)(qingd)高，耐腐蚀高，耐腐蚀 但尼龙网接缝但尼龙网接缝应接好，有时可铺一层卵石。应接好，有时可铺一层卵石。707070 35357070703010冲洗水膨胀砂面排水槽滤板底部配水室100图 5-20小阻力配水系统图 5-21 钢筋混凝土穿孔滤板第67页/共103页第六十八页，共103页。第68页/共103页第六十九页，共103页。清水池浑水渠冲洗水流滤砖上层用10mm导板隔开11:2水泥砂浆嵌缝粉平1280280600250280

27、1-1剖面图图 5-22 穿孔滤砖第69页/共103页第七十页，共103页。小阻力小阻力(zl)配水系统的特点：配水系统的特点：第70页/共103页第七十一页，共103页。 反冲洗废水的排除（1）冲洗排水槽、排水渠 见图5-23、5-24。 （2）冲洗排水槽的设计要求 冲洗排水槽平面总面积一般不大于单个滤池面积的25%。否则，会影响上升水流的均匀性。 相邻(xin ln)两槽的中心间距一般为1.52.0m。间距过大，难以排水均匀。 槽内水面以上一般要有7cm左右的保护高，以保证冲洗废水自由跌水进入排水槽。 排水槽的废水应自由跌水进入排水渠，以免引起壅水现象。 每单位槽长的溢入流量应相等。故施工

28、时冲洗排水槽口应力求水平，误差限制在2mm内。反冲洗废水的排除装置的计算略第71页/共103页第七十二页，共103页。HeH2H21-1剖面1.5xx0.07m2x图 5-23 冲洗废水的排除图 5-24 冲洗排水槽剖面第72页/共103页第七十三页，共103页。 反冲洗水的供给 1.水泵冲洗； 水泵冲洗的特点： 投资省； 但操作较为麻烦； 在冲洗的短时间内耗电量大，往往会使厂区内供电网负 荷骤增。2.冲洗水塔或水箱冲洗。 冲洗水箱的特点： 造价高； 但操作简单(jindn)； 专用水泵小，耗电量较均匀。第73页/共103页第七十四页，共103页。3.3.反冲洗反冲洗(chngx)(chngx

29、)水的计算水的计算( / )QqA L s1234hhhhh第74页/共103页第七十五页，共103页。（1）若水泵冲洗时）若水泵冲洗时 水泵冲洗时，需考虑有备用措施。水泵杨程为：水泵冲洗时，需考虑有备用措施。水泵杨程为： 式中：式中：H0排水槽顶与清水池最低水位之差，排水槽顶与清水池最低水位之差，m； Hb备用水头，取备用水头，取1.52.0m；（2）若水箱（塔）冲洗时）若水箱（塔）冲洗时 水箱的容积一般按冲洗一个水箱的容积一般按冲洗一个(y )滤池所需要的水量滤池所需要的水量的的1.5倍计算：倍计算： 冲洗水箱（塔）的箱底距排水口或排水槽顶的高度：冲洗水箱（塔）的箱底距排水口或排水槽顶的高

30、度： 0bHHhh1.5600.091000t qL AmAtVqAt22式中： 反冲洗时间,min；反冲洗强度， /(s m )；滤池的面积，。bHhh第75页/共103页第七十六页，共103页。返回(fnhu)目录第76页/共103页第七十七页，共103页。5.6 5.6 几种几种(j zhn)(j zhn)常见的滤池常见的滤池第77页/共103页第七十八页，共103页。vTQF NFf 第78页/共103页第七十九页，共103页。F F（m m2 2）N N（个）（个）30302 2303050503 31001003 34 41501504 46 62002005 56 6300300

31、6 68 8第79页/共103页第八十页，共103页。第80页/共103页第八十一页，共103页。第81页/共103页第八十二页，共103页。第82页/共103页第八十三页，共103页。(a)清水渠冲洗水渠排水渠进水渠(b)清水渠冲洗水渠进水渠进水渠第83页/共103页第八十四页，共103页。排水槽排水管进水管冲洗水管排水渠清水管(c)第84页/共103页第八十五页，共103页。图 5-26 快滤池管廊布置冲洗水管清水渠清水管排水渠排水虹吸管真空管泄气管排水槽进水虹吸管真空管进水渠冲洗水渠冲洗水箱H0(d)第85页/共103页第八十六页，共103页。以免过滤以免过滤(gul)时水流在该处形成时

32、水流在该处形成“短路短路”而影响水质。而影响水质。第86页/共103页第八十七页，共103页。粗滤料滤池粗滤料滤池V V形滤池形滤池滤 板平面图反冲水管ABBA13121618反冲洗真空管54321进水总渠第87页/共103页第八十八页，共103页。A-A剖面管廊控制室171312149107154 31第88页/共103页第八十九页，共103页。图 5-27 V型滤池构造简图1-进水气动隔膜阀； 2-方孔； 3-堰口； 4-侧孔； 5- V型槽；6-小孔； 7-排水渠；8-气、水分配渠 9-配水方孔； 10-配气方孔；11-底部空间； 12-水封井； 13-出水堰；14-清水渠； 15-排水阀；16-清水阀； 17-进气阀； 18-冲洗水阀B-B剖面9108765第89页/共103页第九十页，共103页。第90页/共103页第九十一页，共103页。缺点：对冲洗操作要求严缺点：对冲洗操作要求严格，需要鼓风机等机械。滤池格，需要鼓风机等机械。滤池施工要求严格。施工要求严格。第91页/共103页第九十二页，共103页。无阀滤池重力无阀滤池重力(zhngl)式无阀滤池式无阀滤池1212114517689201610151314191