当前课程知识点:水处理工程-物化技术 > 第4章 过滤 > 4-1 概述 > 4-1 概述
同学们好!很高兴从这周开始我们一起来学习过滤
在今天第1讲的过滤概述中,我们先介绍什么是过滤工艺?
过滤去除的主要对象是什么?
我们先来看看一个小实验
这是一个过滤柱,先装入鹅卵石,形成垫层
然后再装入石英砂,形成具有一定厚度的过滤层
这是一杯浑浊的水,当我们把这杯浑浊的水从过滤柱上部注入
经过滤料层的过滤从底部流出,就变成了清水,这就是过滤
过滤一般是指以石英砂等粒状颗粒形成的滤料层
来截留水中的细小悬浮物、胶体等杂质
从而使水获得澄清的工艺过程
我们通常把石英砂等粒状颗粒称为滤料,使水澄清的装置称为滤池
过滤工艺有很长的应用历史,最初的使用形式是慢滤池
在慢滤池中,滤速很慢,一般低于10m/d
随着原水流经滤料层,就会在砂层表面形成一层滤膜
水中含有的杂质主要被截留在砂层表面,这个过滤过程属于基于机械筛滤的表面过滤
同时,滤膜中的微生物还会分泌出的酶,对原水中的胶体有脱稳作用
使之脱稳后的胶体与砂粒粘附并被去除
微生物还会对水中的细菌、铁、氨等物质
以及产生色、嗅、味的微量有机物进行部分去除
因此慢滤池的出水水质很好,浊度可以降低到零
但慢滤池由于滤速小,生产能力低,设备占地面积大,目前已很少采用
基本上被后来发展出的快滤池所替代
快滤池之所以被称为快滤池,是因为与慢滤池相比,滤速比较高,一般大于8m/h
在快滤池中,原水从快滤池上部流入,并快速的通过滤料层
由于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
比如,滤池表层细砂层粒径为0.5毫米,滤料颗粒之间的孔隙尺寸约80微米左右
而进入滤池的悬浮杂质大部分小于30微米,如细菌、粘土等
因此,可以随水流能进入滤料层,在滤层深处与滤料发生接触粘附而被去除
经快滤池过滤后的出水浊度小于1NTU
也就是说,可以达到《生活饮用水卫生标准》对浑浊度的要求
很显然,快速池的过滤过程与慢滤池不同,机械筛滤不是主要作用
而是一种基于接触粘附的深层过滤
快滤池的这种深层过滤一般涉及到两个过程
一是水中的杂质颗粒通过滤料层时,脱离水流流线向滤料颗粒表面迁移
二是迁移到滤料表面的杂质颗粒进一步粘附到滤料表面上的过程
杂质颗粒之所以偏离水流流线向滤料表面迁移
主要受拦截、沉淀、惯性、扩散、水动力等作用的影响
而当水中的杂质颗粒迁移到滤料表面时
就会在范德华力、静电力以及某些特殊化学吸附力等作用下
粘附于滤料颗粒表面上
或者粘附在原先已粘附在滤料表面的杂质颗粒上
因此,这种粘附作用主要取决于滤料和水中杂质颗粒的表面物理化学性质
对于未脱稳的胶体颗粒,直接过滤的效果通常不好
如果要提高过滤对胶体去除的效果,可以在过滤前投加混凝剂使胶体脱稳
从而促进胶体和滤料颗粒之间的粘附
来提高胶体在过滤过程中的去除效果
过滤作为最常用的水处理工艺之一,在给水和废水处理中都有着广泛的应用
这是我们前面介绍过的常规饮用水处理工艺
原水经过混凝沉淀,或者澄清,进入滤池进行过滤
当原水浊度比较低时,我们可以采用直接过滤,直接过滤一般有两种方式
一是原水经投加混凝剂后直接进入滤池过滤,称为接触过滤
第二种方式是在滤池前,我们可以设一个简易的微絮凝池,原水经投加混凝剂后
先经微絮凝池,形成40-60μm的微絮凝体后再进入滤池过滤,我们称为微絮凝过滤
过滤可以去除水中的浊度,使滤后水达到《生活饮用水卫生标准》对浑浊度的要求
同时随浊度的去除,可去除部分细菌和病毒
而残留的裸露细菌容易在后续的消毒工艺中被杀灭
因此过滤可以为消毒创造良好的条件
过滤在废水处理中主要用于深度处理
对生物处理工艺二沉池出水进行过滤,或者经混凝后再过滤
可以进一步去除二级生物处理出水中残存的悬浮物、部分有机物、磷等污染物
使出水达到废水排放或回用标准
今天,关于过滤概述,我们就先介绍到这儿
从下一讲,我们将介绍更多关于过滤的知识
包括快滤池的基本构成、工作过程和操作模式
以及几种典型快速池的结构和工作特点等。谢谢
-0-1 课程定位
--讨论题
-0-2 给水处理工艺
--讨论题
-0-3 废水处理工艺
--讨论题
-第0章 绪论 测试题
-1-1 概述
--1-1 概述
--讨论题
-1-2 胶体的主要性质
-- 1-2 胶体的主要性质
--讨论题
-1-3 水的混凝机理与过程
--讨论题
-1-4 混凝剂与絮凝剂
-- 1-4 混凝剂与絮凝剂
--讨论题
-1-5 混凝动力学
--讨论题
-1-6 混凝效果的主要影响因素
--讨论题
-1-7 混凝设备
--1-7 混凝设备
--讨论题
-第1章 混凝 测试题
-2-1 概述
--2-1 概述
--讨论题
-2-2 自由沉淀
--2-2 自由沉淀
--讨论题
-2-3 絮凝沉淀
--2-3 絮凝沉淀
--讨论题
-2-4 拥挤沉淀
--2-4 拥挤沉淀
--讨论题
-2-5 平流沉淀池
--讨论题
-2-6 平流沉淀池工艺计算
--讨论题
-2-7 竖流式与幅流式沉淀池
--讨论题
-2-8 斜板沉淀池
--讨论题
-2-9 澄清池
--2-9 澄清池
--讨论题
-三维交互式演示区
--竖流沉淀池
--浏览器设置方法
--机械搅拌澄清池
--辐流沉淀池
-第2章 沉淀 测试题
-第2章 沉淀 测试题2
-3-1 概述
--3-1 概述
--讨论题
-3-2 气浮理论基础
--讨论题
-3-3 加压溶气气浮
--讨论题
-第3章 气浮 测试题
-4-1 概述
--4-1 概述
--讨论题
-4-2 普通快滤池构成与工作过程
--讨论题
-4-3 滤池的水头损失
--讨论题
-4-4 滤池的过滤方式
--讨论题
-4-5 滤料
--4-5 滤料
--讨论题
-4-6 配水系统
--4-6 配水系统
--讨论题
-4-7 滤池冲洗
--4-7 滤池冲洗
--讨论题
-4-8 虹吸滤池
--4-8 虹吸滤池
--讨论题
-4-9 重力无阀滤池
--讨论题
-4-10 移动罩滤池
--讨论题
-三维交互式演示区
--普通快滤池
--浏览器设置说明
--虹吸滤池
--浏览器设置说明
-第4章 过滤 测试题
-5-1 概述
--5-1 概述
--讨论题
-5-2 消毒的影响因素
--讨论题
-5-3 氯消毒
--5-3 氯消毒
--勘误
--讨论题
-5-4 二氧化氯消毒
--讨论题
-5-5 紫外线消毒
--讨论题
-第5章 消毒 测试题
-6-1 离子交换树脂
--讨论题
-6-2 离子交换反应特性
--讨论题
-6-3 阳离子交换树脂特性
--讨论题
-6-4 阴离子交换树脂特性
--讨论题
-6-5 离子交换软化系统
--讨论题
-6-6 离子交换除盐系统
--讨论题
-6-7 离子交换设备
--讨论题
-6-8 离子交换法处理工业废水
--讨论题
-第6章 离子交换 测试题
-第1节 概述
--第1节 概述
--讨论题
-第2节 电渗析原理与过程
--讨论题
-第3节 电渗析器构造与组装
--讨论题
-第4节 电渗析工艺计算
--讨论题
-第5节 反渗透工艺原理与工作特征
--讨论题
-第6节 反渗透工艺计算
--讨论题
-第7节 超滤和微滤分离原理与过程
--讨论题
-第8节 超滤和微滤工艺计算
--讨论题
-第7章 膜分离 测试题
-8-1 氧化还原基础与分类
--讨论题
-8-2 臭氧氧化
--8-2 臭氧氧化
--讨论题
-8-3 光催化氧化
--讨论题
-8-4 超临界水氧化
--讨论题
-8-5 电解
--8-5 电解
--讨论题
-第8章 氧化还原 测试题
-9-1 概述
--9-1 概述
--讨论题
-9-2 吸附平衡与吸附等温线
--讨论题
-9-3 吸附穿透曲线
--讨论题
-第9章 吸附 测试题