水处理工程技术-叶彩华 漳03课件讲解

主讲：叶彩华漳州职业技术学院水处理工程技术第二篇物理、物理化学、化学处理工艺原理第三章水质的预处理第四章凝聚和絮凝第五章沉淀第六章过滤第七章吸附第八章氧化还原与消毒净水处理第九章

水的几种特殊处理方法第六章过滤第一节过滤原理1目录CONTENTS2第三节滤料3第四节配水系统和承托层4第五节滤池的冲洗5第二节快滤池的构造和工作过程*第六节其他形式滤池6第六章过滤知识目标：

能叙述过滤工艺过程要点，解决该单元操作实际运行过程中出现的问题。

技能目标：

会运用相关知识分析常规水处理工艺中过滤单元操作要点。第一节过滤原理一、过滤的基本概念

过滤一般是指以粒状材料（如石英砂等）组成具有一定孔隙率的滤料层来截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。注：过滤工艺采用的处理构筑物称为滤池。第一节过滤原理第四章混凝(水中细微悬浮物质和胶体杂质)原水形成较大絮凝体颗粒加药剂沉淀池重力分离较小颗粒未沉淀过滤截留降低浊度未沉淀第六章过滤第五章沉淀在常规水处理工艺中，原水经混凝、沉淀后，沉淀池的出水浊度通常在10度以下。（浑浊度单位：NTU-散射浊度）这样的浊度还需要再降吗？在常规水处理工艺中，原水经混凝、沉淀后，沉淀池的出水浊度通常在10度以下。（浑浊度单位：NTU-散射浊度）我国城市洪水水质标准规定：

浊度不超过1NTU，水源与净水技术条件受限的特殊情况下不得超过3NTU。城市污水再生利用回用于生活杂用水：浊度不超过5NTU。某些工业用水对浊度也有一定的要求，如：造纸用水不超过2-5NTU，纺织、漂染用水小于5NTU，半导体集成电路用水应为0。因此，为了进一步降低沉淀池出水的浊度，后续还必须进行过滤处理。过滤一般是指以粒状材料（如石英砂等）组成具有一定孔隙率的滤料层来截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。过滤工艺采用的处理构筑物称为滤池。通常设在沉淀池或澄清池之后。过滤法——普通快滤池过滤法压缩空气提砂装置三相分离器洗砂器过滤法过滤法流砂过滤器过滤法滤布滤池过滤法滤布滤池过滤法——滤布滤池二、过滤的作用

过滤作用主要体现在以下几个方面：（一）去除其它工艺去除不掉的微小悬浮杂质，如SS、微絮凝体等，降低水的浊度；（二）增加水中的有机物、细菌、病毒等的去除率；（三）便于后续工艺处理效果提升（如消毒剂杀菌）。

应用：生活饮用水处理（必有）、污水深度处理等。

过滤的作用降低水的浊度，使过滤后的水浊度达到用水标准。为后续消毒创造良好条件。

这是因为水中附着于悬浮物上的有机物、细菌及至病毒等在过滤的同时随着水的浊度降低被部分去除，而残存于滤后水中的细菌、病毒等也因失去悬浮物的保护或吸附，将在后续消毒过程中更容易被消毒剂杀灭。过滤的作用总之，在生活饮用水净化工艺中，过滤是极为重要的净化工艺，有时沉淀池或澄清池可以省略，但过滤池是不可缺少的，它是保证生活饮用水卫生安全的重要措施。过滤三、过滤机理我们可以从以下几方面来理解过滤机理：（一）过滤不是机械筛滤作用的结果，而是悬浮颗粒和滤料颗粒之间粘附作用的结果。（二）粘附作用包括颗粒迁移和颗粒附着两个过程。（三）颗粒迁移：是指水流在滤层孔隙中曲折流动时，颗粒脱离水流流线而靠近滤料颗粒表面的过程。（四）颗粒附着：是指在范德华引力、静电力、化学亲和力及混凝颗粒的吸附架桥等作用下，迁移到滤料表面的颗粒粘附在滤料表面或粘附在原先粘附的颗粒上的过程。粘附作用主要决定于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质，与尺寸无关。四、衡量滤料层截留杂质能力的指标

通常用滤层截污量和滤层含污能力来衡量滤料层截留杂质能力的指标。

（一）滤层截污量：单位体积滤层中所截留的杂质量。（二）滤层含污能力在一个过滤周期内，整个滤层单位体积滤料所截留的杂质量。单位g/cm3或kg/m3

。在水质、滤速不变情况下，提高滤层含污能力可相应延长过滤周期。五、提高过滤效率的途径（一）提高滤料的含污能力是提高过滤效率的主要途径。（二）反粒度过滤：顺水流方向，滤料粒径由大到小。（三）双层滤料：上层采用比重小、粒度大的轻质滤料，下层采用比重大、粒度小的重质滤料。含污能力较单层滤料约高一倍以上。

（四）三层滤料：上层为大粒径、重度小的轻质滤料，中层为中等粒径、中等重度的滤料，下层为小粒径、重度大的重质滤料。（五）混合滤料：三层滤料经反冲洗后在整个滤层中适当混杂

（六）均质滤料：指整个滤层深度方向的任意横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。反冲洗时，应避免产生水力分级。六、过滤的水头损失水头损失：单位重量的水或其他液体在流动过程中因克服水流阻力作功而损失的机械能。

（一）清洁滤层水头损失又称为“起始水头损失”。此阶段产生的水头损失较小，其计算可采用卡曼-康采尼公式。

（二）等速过滤和变速过滤

1、等速过滤：在滤速保持不变情况下，随着过滤时间的延长，引起水头损失逐渐增加。

2、变速过滤：在水头损失不变情况下，随着过滤时间的延长，引起滤速逐渐减小。

（三）滤层中的负水头1、在过滤过程中，当滤层截留了大量杂质，以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深时，便出现负水头现象。滤层出现负水头后，由于压力减小，原来溶解在水中的气体会不断释放出来。2、危害一是增加滤层局部阻力，减少有效过滤面积，增加过滤时的水头损失，严重时会影响滤后水质；二是气体会穿过滤层，上升到滤池表面，有可能把部分细滤料或轻质滤料带上来，从而破坏滤层结构。

3、防治措施：一是增加滤层上的水深；二是使滤池出水位置等于或高于滤层