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悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。根据所采用的过滤介质不同,可将过滤分为下列几类。 (1)格筛过滤过滤介质为栅条或滤网,用以去除粗大的悬浮物,如杂草、破布、纤维、纸 浆等,其典型设备有格栅、筛网和微滤机。 (2)微孔过滤釆用成型滤材,如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等,也可在过滤介质上 预先涂上一层助滤别如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼,用以去除粒径细微的颗粒。其定型的商品 设备很多 (3)膜过滤采用特别的半透膜作过滤介质在一定的推动力(如压力、电场力等)下进行过滤, 由于滤膜孔隙极小且具选择性,可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。其主要设备有 反渗透、超过滤和电渗析等。 (4)深层过滤采用颗粒状滤料,如石英砂、无烟煤等。由于滤料颗粒之间存在孔隙,原水 穿过一定深度的滤层,水中的悬浮物即被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤过程,将这类 过滤称之为深层过滤,简称过滤。在给水处理户,常用过滤处理沉淀或澄清池出水,使滤后出水 浑浊度满足用水要求。在废水处理中,过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等的预处理手段, 也作为生化处理后的深度处理,使滤后水达到回用的要求。 2.过滤的原理 快滤池分离悬浮颗粒涉及多种因素和过程,一般分为三类,即迁移机理、附着机理和脱落机 (1)迁移机理 悬浮颗粒脱离流线而与滤料接触的过程,就是迁移过程。引起颗粒迁移的原因主要有如下几 1)筛滤颗粒比滤层孔隙大的被杋械筛分,截留于过滤表面上,然后这些被截留的颗粒形成 孔隙更小的滤饼层,使过滤水头增加,甚至发生堵塞。这种表面筛滤没能发挥整个滤层的作用 在普通快滤池中,悬浮颗粒一般都比滤层孔隙小,因而筛滤对总去除率贡献不大。当悬浮颗粒浓 度过高时,很多颗粒有可能同时到达二个孔隙,互相拱接而被机械截留 2)拦截小颗粒随流线流动在流线上与滤料表面接触。其去除概率与颗粒直径的平方成正 比,与滤料粒径的立方成反比。 3)惯性当流线绕过滤料表面时,具有较大动量和密度的颗粒因惯性冲击而脱离流线碰撞到 滤料表面上。 4)沉淀如果悬浮物的粒径和密度较大,将存在一个沿重力方向的相对沉淀速度。在力作 用下,颗粒偏离流线沉淀到滤料表面上。沉淀效率取决于颗粒沉速和过滤水速的相对大小和方向。 5)布朗运动对于微小悬浮颗粒,由于布朗运动而扩散到滤料表面。 6水力作用由于滤层中的孔隙和悬浮颗粒的形状是极不规则的,在不均匀的剪切流场中 颗粒受到不平衡力的作用不断地转动而偏离流线 实际过滤中,悬浮颗粒的迁移将受到上述各种机理的作用,它们的相对重要性取决于水流状 况、滤层孔隙形状及颗粒本身的性质(粒度、形状、密度等)。 (2)附着机理 1)接触凝聚在原水中投加凝聚剂,压缩悬浮颗粒和滤料颗粒表面的双电层后,但尚未生成 微絮凝体时,立即进行过滤。此时水中脱稳的胶体很容易与滤料表面凝聚,"即发生接触凝聚作 用。快滤池操作通常投加凝聚剂,因此接触凝聚是主要附着机理。 2)静电引力由于颗粒表面上的电荷和由此形成的双电层产生静电引力和斥力。当悬浮颗粒 和滤料颗粒带异号电荷则相吸,反之,则相斥。 3)吸附悬浮颗粒细小,具有很强的吸附趋势,吸附作用也可能通过絮凝剂的架桥作用实现 絮凝物的一端附着在滤料表面,而另一端附着在悬浮颗粒上。某些聚合电解质能降低双电层的排 斥力或者在两表面活性点间起键的作用而改善附着性能。 4)分子引力原子、分子间的引力在颗粒附着时起重要作用。万有引力可以迭加,其作用范 围有限(通常小于50um),与两分子的间距的6次方成反比。 (3)脱落机理 普通快滤池通常用水进行反冲洗,有时先用或同时用压缩空气进行辅助表面冲洗。在反冲洗 时,滤层膨胀一定高度,滤科处于流化状态。截留和附着于滤料上的悬浮物受到高速反洗水的冲 刷而脱落滤料颗粒在水流中旋转,碰撞和摩擦,也使悬浮物脱落。反冲洗效果主要取决于冲洗悬浮物被截留在介质表面或内部而除去。根据所采用的过滤介质不同,可将过滤分为下列几类。 (1)格筛过滤 过滤介质为栅条或滤网,用以去除粗大的悬浮物,如杂草、破布、纤维、纸 浆等,其典型设备有格栅、筛网和微滤机。 (2)微孔过滤 采用成型滤材,如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房滤芯等,也可在过滤介质上 预先涂上一层助滤别(如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼,用以去除粒径细微的颗粒。其定型的商品 设备很多。 (3)膜过滤 采用特别的半透膜作过滤介质在一定的推动力(如压力、电场力等)下进行过滤, 由于滤膜孔隙极小且具选择性,可以除去水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。其主要设备有 反渗透、超过滤和电渗析等。 (4)深层过滤 采用颗粒状滤料,如石英砂、无烟煤等。由于滤料颗粒之间存在孔隙,原水 穿过一定深度的滤层,水中的悬浮物即被截留。为区别于上述三类表面或浅层过滤过程,将这类 过滤称之为深层过滤,简称过滤。在给水处理户,常用过滤处理沉淀或澄清池出水,使滤后出水 浑浊度满足用水要求。在废水处理中,过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等的预处理手段, 也作为生化处理后的深度处理,使滤后水达到回用的要求。 2. 过滤的原理 快滤池分离悬浮颗粒涉及多种因素和过程,一般分为三类,即迁移机理、附着机理和脱落机 理。 (1)迁移机理 悬浮颗粒脱离流线而与滤料接触的过程,就是迁移过程。引起颗粒迁移的原因主要有如下几 种。 1)筛滤 颗粒比滤层孔隙大的被机械筛分,截留于过滤表面上,然后这些被截留的颗粒形成 孔隙更小的滤饼层,使过滤水头增加,甚至发生堵塞。这种表面筛滤没能发挥整个滤层的作用。 在普通快滤池中,悬浮颗粒一般都比滤层孔隙小,因而筛滤对总去除率贡献不大。当悬浮颗粒浓 度过高时,很多颗粒有可能同时到达二个孔隙,互相拱接而被机械截留。 2)拦截 小颗粒随流线流动在流线上与滤料表面接触。其去除概率与颗粒直径的平方成正 比,与滤料粒径的立方成反比。 3)惯性 当流线绕过滤料表面时,具有较大动量和密度的颗粒因惯性冲击而脱离流线碰撞到 滤料表面上。 4)沉淀 如果悬浮物的粒径和密度较大,将存在一个沿重力方向的相对沉淀速度。在力作 用下,颗粒偏离流线沉淀到滤料表面上。沉淀效率取决于颗粒沉速和过滤水速的相对大小和方向。 5)布朗运动 对于微小悬浮颗粒,由于布朗运动而扩散到滤料表面。 6)水力作用 由于滤层中的孔隙和悬浮颗粒的形状是极不规则的,在不均匀的剪切流场中, 颗粒受到不平衡力的作用不断地转动而偏离流线。 实际过滤中,悬浮颗粒的迁移将受到上述各种机理的作用,它们的相对重要性取决于水流状 况、滤层孔隙形状及颗粒本身的性质(粒度、形状、密度等)。 (2)附着机理 1)接触凝聚 在原水中投加凝聚剂,压缩悬浮颗粒和滤料颗粒表面的双电层后,但尚未生成 微絮凝体时,立即进行过滤。此时水中脱稳的胶体很容易与滤料表面凝聚,"即发生接触凝聚作 用。快滤池操作通常投加凝聚剂,因此接触凝聚是主要附着机理。 2)静电引力 由于颗粒表面上的电荷和由此形成的双电层产生静电引力和斥力。当悬浮颗粒 和滤料颗粒带异号电荷则相吸,反之,则相斥。 3)吸附 悬浮颗粒细小,具有很强的吸附趋势,吸附作用也可能通过絮凝剂的架桥作用实现。 絮凝物的一端附着在滤料表面,而另一端附着在悬浮颗粒上。某些聚合电解质能降低双电层的排 斥力或者在两表面活性点间起键的作用而改善附着性能。 4)分子引力 原子、分子间的引力在颗粒附着时起重要作用。万有引力可以迭加,其作用范 围有限(通常小于 50µm),与两分子的间距的 6 次方成反比。 (3)脱落机理 普通快滤池通常用水进行反冲洗,有时先用或同时用压缩空气进行辅助表面冲洗。在反冲洗 时,滤层膨胀一定高度,滤科处于流化状态。截留和附着于滤料上的悬浮物受到高速反洗水的冲 刷而脱落;滤料颗粒在水流中旋转,碰撞和摩擦,也使悬浮物脱落。反冲洗效果主要取决于冲洗
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