过滤概念ConceptofFiltration段春毅Dua

过滤概念

ConceptofFiltration主讲教师

Lecturer段春毅

DuanChunyi过滤概念

ConceptofFiltration过滤工艺

Filtrationprocess什么是过滤？

Whatis

fitration?过滤的主要去除对象是什么？

Whatisthemainobjectstobefiltered?过滤概念

ConceptofFiltration过滤小实验

Smallfiltrationexperiment过滤概念

ConceptofFiltration过滤的概念

Concept滤料

Filtermedia出水

Effluent过滤：

Filtration:是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。

Itreferstoaprocessthroughwhichthesuspendedimpuritiesinthewaterareretainedbythefilterbedcontainingquartzsandandothergranularfiltermedia,tomakethewaterclean.

过滤概念

ConceptofFiltration慢滤池及其机理

SlowFilterandItsMechanism慢滤池

Slowfilter滤速慢，＜10m/d;

Slowfiltrationrate,＜10m/d;砂层表面形成滤膜；

Afiltermembraneformsonthesurfaceofsandlayer.杂质截留在砂层表面（表面过滤）;

Impuritiesareretainedonthesurfaceofthesandlayer(surfacefiltration);酶（由滤膜中微生物分泌）——使胶体脱稳并与砂砾粘附;

Enzymes(secretedbymicroorganismsinthefiltermembrane)todestabilizethecolloidsandmakethemadheretothesandgravels;微生物去除细菌、铁、氨等物质和微量有机物。

Microorganismsremovethebacteria,iron,ammoniaandtraceorganicsubstances.滤膜

Filtermembrane出水浊度可降到0

Theturbidityoftheeffluentcanbereducedto0慢滤池Slowfilter滤速慢，＜10m/d;

Slowfiltrationrate,＜10m/d;砂层表面形成滤膜；

Afiltermembraneformsonthesurfaceofsandlayer.杂质截留在砂层表面（表面过滤）;

Impuritiesareretainedonthesurfaceofthesandlayer(surfacefiltration);酶（由滤膜中微生物分泌）——使胶体脱稳并与砂砾粘附;

Enzymes(secretedbymicroorganismsinthefiltermembrane)todestabilizethecolloidsandmakethemadheretosandgravels;微生物去除细菌、铁、氨等物质和微量有机物。

Microorganismsremovethebacteria,iron,ammoniaandtraceorganicsubstances.过滤概念

ConceptofFiltration慢滤池及其机理

SlowFilterandItsMechanism慢滤池

Slowfilter滤膜

Filtermembrane出水浊度可降到0

Theturbidityoftheeffluentcanbereducedto0慢滤池特点

Characteristicsofslowfilter滤速小

Slowfiltrationrate生产能力低

Lowproductioncapacity设备占地面积大

Largelandoccupationofequipment被快滤池替代

Replacedbyrapidfilter过滤概念

ConceptofFiltration慢滤池及其机理

SlowFilterandItsMechanism慢滤池

Slowfilter滤膜

Filtermembrane出水浊度可降到0

Theturbidityoftheeffluentcanbereducedto0过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism滤速比较高，一般大于8m/h；

Highfiltrationrate,generallyfasterthan8m/h;原水从快滤池上部流入,并快速的通过滤料层;

Therawwaterflowsfromtheupperpart

oftherapidfilterandpassesthroughthefilterbedquickly;原水中含有的悬浮杂质大部分小于滤料颗粒之间的孔隙，因此这些杂质可以进入滤料层内部。

Mostofthesuspendedimpuritiesintherawwateraresmallerthanthevoidsamongfiltermediaparticles,sotheycanenterthefilterbed.快滤池

Rapidfilter出水浊度＜1NTU

Turbidityofeffluent:≤1NTU过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism快滤池

Rapidfilter出水浊度＜1NTU

Turbidityofeffluent:≤1NTU0.5mm细菌、黏土等＜30μm

Bacteria,clay,etc.

<30μm0.5mm80μm滤料颗粒尺寸0.5mm

Particlesizeoffiltermedia:0.5mm深层过滤

In-depthfiltration孔隙尺寸约80μm

Voidsizeabout80μm过滤概念

ConceptofFiltration快滤池的深层过滤

In-depthfiltrationofrapidfilter迁移：杂质颗粒脱离水流流线向滤料表面迁移

Migration:Impurityparticlesgetridofthewaterflowlineandmigratetothesurfaceoffiltermedia.粘附：杂质颗粒粘附到滤料表面

Adhesion:Impurityparticlesadheretothesurfaceoffiltermedia过滤概念

ConceptofFiltration过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism快滤池的过滤：主要是悬浮颗粒与滤料——深层黏附

Filtrationofrapidfilter:mainlysuspendedparticlesandfiltermedia-in-depthadhesion两阶段理论:

Two-stagetheory:由迁移与粘附组成。

Migrationandadhesion.迁移:

Migration:沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力。

Sedimentation,dispersion,inertia,interceptionandwaterpower.拦截:

Interception:当颗粒尺寸较大时，流线中的颗粒会直接碰到滤料表面产生拦截作用;

Whentheparticlesizeislarge,theparticlesintheflowlinewilldirectly

contactthesurfaceofthefiltermedia,generatinganinterceptioneffect;过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism迁移过程

Migration杂质颗粒受到拦截、沉淀、惯性、扩散、水动力等作用脱离流线而趋向滤料颗粒表面。

Undertheeffectofinterception,sedimentation,inertia,dispersion,andwaterpower,impurityparticleswillgetridofthewaterflowlineandtendtomigratetothesurfaceoffiltermediaparticles.拦截

Interception沉淀

Sedimentation惯性

Inertia扩散

Dispersion水动力

Waterpower过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism颗粒粘附

Adhesion粘附的作用力

Actionforcesofadhesion范德华力VanderWaalsforce化学亲和力Chemicalaffinity静电力Electrostaticforce吸附架桥作用Adsorptionbridging取决于滤料和水中杂质颗粒的表面物理化学性质

Dependingonthefiltermediaandthesurfacephysicalandchemicalpropertiesoftheimpurityparticlesinthewater滤料

Filtermedia杂质颗粒

Impurityparticles过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism颗粒粘附

Adhesion与颗粒粘附同时,还存在由于孔隙中水流剪力作用而导致颗粒从滤料表面上脱落趋势。

Whileparticlesadheretothesurfaceofthefiltermedia,theymayalsofallofffromthesameundertheeffectoftheshearforceofwaterflowinthevoids.粘附力和水流剪力相对大小，决定了颗粒粘附和脱落的程度。

Therelativemagnitudeofadhesiveforcetotheshearforceofwaterflowdeterminesthedegreeoftheadhesionandfalling-offofparticles.过滤概念

ConceptofFiltration快滤池及其机理

RapidFilterandItsMechanism过滤原理

Filtrationprinciple对于未脱稳的胶体颗粒,直接过滤的效果通常不好。

Forcolloidalparticlesnotdestabilized,theeffectofdirectfiltrationisgenerallynotgood.过滤前投加混凝剂使胶体脱稳

Addthecoagulantbeforefiltrationtodestabilizethecolloids提高胶体在过滤过程去除效果

Toimprovethecolloidremovaleffectduringfiltration促进胶体和滤料颗粒间粘附

Topromotetheadhesionbetweencolloidsandfiltermediaparticles过滤概念

ConceptofFiltration过滤的应用

ApplicationofFiltration过滤技术在给水处理中的应用

ApplicationofFiltrationTechnologyinWaterSupplyTreatment原水浊度较高：

Highturbidityofrawwater:原水

Rawwater混凝沉淀/澄清

Coagulation-sedimentation/clarification过滤

Filtration消毒

Disinfecting原水浊度较低：

Lowturbidityofrawwater:原水

Rawwater加混凝剂

Addingcoagulant过滤

Filtration（接触过滤）

(contactfiltration)原水

Rawwater微絮凝

Micro-flocculation过滤

Filtration（微絮凝过滤）

(Micro-flocculationfiltration)去除水中的浊度，过滤水浊度＜1NTU（饮用水标准）

Reducetheturbidityofwater.Theturbidityoffilteredwater<1NTU(drinking-waterstandard)过滤概念

ConceptofFiltration过滤的应用

ApplicationofFiltration直接过滤

Directfiltration（一）接触絮凝

(I)Contactflocculation原水不经沉淀而直接进入滤池过滤称“直接过滤”。

Therawwaterdirectlyentersthefilterwithoutbeingsedimented,whichiscalled"directfiltration".（二）微絮粒过滤

(II)Micro-flocculantfiltration原水经加药后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备。

Afterdosing,therawwaterdirectlyentersthefilterforfiltration,andnoflocculationequipmentisprovidedbeforethefilter.滤池前设一简易微絮凝池，原水经投加混凝剂后，先经微絮凝池,形成微絮粒后,进入滤池过滤。

Asimplemicro-flocculationtankissetupinfrontofthefilter.Aftercoagulantisadded,therawwaterwillpassthroughthemicro-flocculationtanktoformmicro-flocculationparticlesandthenenterthefilterforfiltration.过滤概念

ConceptofFiltration过滤的应用

ApplicationofFiltration过滤技术在给水处理中的应用

ApplicationofFiltrationTechnologyinWaterSupplyTreatment去除水中的浊度，滤后水浊度<1NTU(饮用水标准）

Reducetheturbidityofwater.Theturbidityoffilteredwater<1NTU(drinking-waterstandard)随浊度的去除同时，去除部分细菌、病毒等

Removesomebacteriaandviruseswhilereducingtheturbidity残留的裸露细菌容易在滤后消毒中被杀灭

Theremainingnakedbacteriacanbeeasilykilledinthedisinfectionprocessfollowingfiltration.为滤后消毒创造良好条件

Creategoodconditionsforthedisinfectionprocessfollowingfiltration.过滤概念

ConceptofFiltration过滤的应用

ApplicationofFiltration过滤技术在污水处理中的应用

ApplicationofFiltrationTechnologyinSewageTreatment原水→生物处理→二沉池→过滤

Rawwater→biologicaltreatment→secondarysedimentationtank→filtration原水→生物处理→二沉池→混凝→过滤

Rawwater→biologicaltreatment→secondarysedimentationtank→coagulation→filtration去除二级生物处理出水中残留的悬浮物、部分有机物、磷等污染物;

Removetheresidualsuspendedsolids,someorganics,phosphorusandotherpollutantsintheeffluentfromthesecondarybiologicaltreatment;达到废水排放或回用标准。

Meetthewastewaterdischargeorreusestandards.过滤概念

ConceptofFiltration应