1、3.水過濾處理、3.1過濾機(jī)理、3.2過濾水力學(xué)、3.3過濾操作過程、3.4過濾器沖洗、3.5過濾器配水系統(tǒng)、3.6過濾結(jié)構(gòu)和設(shè)備、3.7以及一些與過濾相關(guān)的處理過程。實驗現(xiàn)象3360使用粒徑為0.5毫米的細(xì)砂作為過濾材料，由它們形成的過濾材料之間的孔徑約為80微米。進(jìn)水中懸浮固體的尺寸大多小于30微米，但仍可通過過濾去除。這表明過濾絕不僅僅是機(jī)械過濾。3.1過濾機(jī)理，水中的顆粒被濾料攔截，這涉及到兩個問題：1)水流中的顆粒如何與濾料碰撞；2)顆粒如何粘附在過濾材料表面；3)過濾材料中懸浮顆粒的分布；和1)遷移：沉淀、擴(kuò)散、慣性、攔截和水動力。目前，這些力只能定性描述。吸附：范德華引力，靜電力

2、，一些化學(xué)鍵和一些特殊的化學(xué)吸附力，絮凝顆粒之間的橋梁。二.過濾層中雜質(zhì)的分布過濾層的污染能力：過濾層每單位體積的平均污染含量稱為“過濾層的污染能力”，其單位為g/cm3或kg/m3。(1)過濾初期，過濾材料干凈，孔隙率高，水流剪切力小，所以附著性占主導(dǎo)地位。顆粒被截留在表面過濾層中。2)在過濾的中間階段，表面過濾層的孔隙率降低，水流的剪切力增加，一些顆粒被沖刷到過濾層的深度。3)然而，當(dāng)下部過濾材料未被充分利用時，必須停止過濾、壓力過高或過濾器泄漏。單水洗濾料石英砂過濾器是一種典型的水力分級濾料過濾器，其污染含量隨深度的變化如圖所示。雙層過濾器的污染含量隨深度的變化見右圖曲線2。多層過濾器接

3、近理想過濾器，最常見的兩層和三層過濾器如下圖所示?？偛贾迷瓌t是：大顆粒在頂部，小顆粒在底部，小顆粒在頂部，高顆粒在底部。在過濾過程中，過濾層中懸浮顆粒的數(shù)量不斷增加，這將不可避免地導(dǎo)致過濾過程中水力條件的變化。過濾水力學(xué)研究的是過濾過程中水流經(jīng)過濾層時水頭損失和過濾速度的變化。3。過濾器液壓系統(tǒng)，1。過濾開始時，過濾層是干凈的，水流的水頭損失為“清洗過濾層的水頭損失”。對于砂濾器，過濾速度為8-10m/h，水頭損失約為30-40厘米。1.清潔過濾介質(zhì)層的水頭損失(Carman-Kozony公式):h0水頭損失v過濾速度m0孔隙度d0過濾介質(zhì)球徑L0孔隙度球度系數(shù)、過濾水頭損失與過濾速度和孔隙度

4、有關(guān)，孔隙度隨過濾而降低。此時，如果過濾速度不變，水損失將增加，如果水損失不變，過濾速度將增加。介紹了兩種過濾方法：恒速變水頭過濾，等水頭變速過濾，第二種是恒速過濾，恒速過濾中最常見的水頭變化如圖所示。在恒速過濾狀態(tài)下，由于過濾層逐漸被堵塞，水頭損失隨著過濾時間逐漸增加，過濾罐中的水位逐漸上升。當(dāng)水位上升到最高水位時，過濾停止進(jìn)行沖洗。Hmax=1.5-2.0m，2。恒速過濾中的壓頭變化Ht=H0 h Ht，3。恒定水位變速過濾中的速度變化如果所有過濾器的入口通道都連通，所有過濾器的水位差將保持不變，即水頭損失將保持不變，過濾速度將隨著過濾而逐漸降低。第四，過濾過程中的負(fù)水頭會導(dǎo)致空氣的釋放，

5、其危害是增加過濾層的局部阻力，增加水頭損失；氣泡將穿過過濾材料層，上升到過濾器表面，甚至帶走輕質(zhì)過濾材料，如煤顆粒。沖洗時，空氣更容易帶走大量過濾材料關(guān)閉沖洗水支管4的閥門和排水閥5。泥水從泥水通道6通過進(jìn)水主管1和支管2進(jìn)入過濾罐。在穿過過濾材料層7和支撐層8之后，它們被水分配系統(tǒng)的水分配分支管理工作9收集，然后通過水分配系統(tǒng)的主管道10、清水分支管和清水主管道12流到清水箱。沖洗時，關(guān)閉進(jìn)水支管2和清水支管3的閥門，打開排水閥5和沖洗水支管4的閥門。沖洗水從沖洗水主管11和支管4流出，通過配水系統(tǒng)的主管、支管和支管上的孔眼，從下到上穿過支撐層和濾料層，均勻分布在過濾平面上。濾料層在自下而上

6、均勻分布的水流中處于懸浮狀態(tài)，從而得到清洗。沖洗廢水流入沖洗排水槽13，然后通過泥水通道6、排水管和廢水通道14排出。兩個基本參數(shù)，1。過濾速率過濾速率是指單位時間和單位面積的過濾水量，單位為m3/(m2h)或m/h2。從過濾開始到?jīng)_洗結(jié)束的工作周期稱為快速過濾器的工作周期。從過濾開始到過濾結(jié)束，稱為過濾周期。過濾器的工作周期為1224小時。1.濾料水處理所用的濾料必須滿足以下要求：1 .機(jī)械強(qiáng)度，洗滌損失2。化學(xué)穩(wěn)定性，影響水質(zhì)。粒度分布，適當(dāng)?shù)目紫堵?。石英砂是最廣泛使用的過濾材料。無煙煤、石榴石、金剛石砂等常用于雙層和多層濾料。一些輕質(zhì)過濾材料：聚苯乙烯和陶粒；2.過濾材料參數(shù)1。比表面積

7、粒狀過濾材料的比表面積可表示為單位重量或體積的過濾材料的表面積，單位為cm2/g或cm2/cm3。2.不均勻系數(shù)的粒徑分布可以用濾料的有效粒徑和不均勻系數(shù)來表示，關(guān)系如下：d10，d80，越接近1，濾料越均勻，過濾和反沖洗效果越好。3.球形系數(shù)和形狀系數(shù)球形系數(shù)濾料顆粒的形狀系數(shù)為：下表列出了常見的濾料形狀及其球形系數(shù)和形狀系數(shù)。濾料顆粒的形狀如下圖所示，顯示了濾料顆粒的形狀及其球度系數(shù)、形狀系數(shù)和孔隙率。過濾材料層的孔隙率是指整個過濾層的總孔隙體積與整個過濾層的累積體積之比。測量方法：取一定量的過濾材料，在105下干燥稱重，用比重瓶測量其密度。然后把它放入過濾筒，用清水過濾一段時間，并測量過

8、濾層的體積，使孔隙率在公式中，g干燥的過濾材料，g；過濾材料的密度，g/cm3；過濾材料層的堆積體積，cm3。3.承載層承載層一般采用天然卵石或礫石，其功能是防止濾料層從配水系統(tǒng)中流失；均勻布置反沖洗水。示出了快速過濾器的大阻力配水系統(tǒng)的支撐層的顆粒尺寸和厚度，并且示出了三層過濾介質(zhì)過濾器的支撐層的材料、顆粒尺寸和厚度。常用的反沖洗方法有：單水高速反沖洗；氣水聯(lián)合反沖洗；表面輔助沖洗和高速水流反沖洗。3.5過濾器沖洗，1。單水高速反沖洗，1。反洗強(qiáng)度是指每單位面積濾床的反洗流量，單位為升/平方毫米。2.過濾層的膨脹度由于過濾層膨脹前后單位面積過濾材料的體積不變，所以如下：沖洗時間，4。普通數(shù)據(jù)

9、表中的沖洗強(qiáng)度、膨脹度和沖洗時間注：設(shè)計水溫按20計算，每增加或減少一次水溫，沖洗強(qiáng)度將增加或減少1%氣水聯(lián)合沖洗有三種運行方式：先氣洗后水洗；將氣體和水混合洗滌，然后用水洗滌；首先氣洗，然后氣水混合洗滌，最后水洗(或漂洗)。氣水聯(lián)合沖洗的總反沖洗時間約為10分鐘。氣水反沖洗：15L/S.m2，時間分鐘。氣水同時沖洗：15L/S.m2，4L/S.m2，時間最短。最終水沖洗：4L/S.m2，時間最短。目前，我國對氣水反沖洗的參數(shù)和具體要求沒有統(tǒng)一的規(guī)定。過濾器常見的配水系統(tǒng)有三種：大阻力配水系統(tǒng)、小阻力配水系統(tǒng)和中阻力配水系統(tǒng)。它們的功能是：在反沖洗過程中均勻分配反沖洗水；過濾時，均勻地收集水。

10、反洗時布水不均勻的危害：過濾器中砂層的厚度分布不同；過濾時出現(xiàn)短流程現(xiàn)象，導(dǎo)致出水水質(zhì)下降；它可能導(dǎo)致局部持力層移動，導(dǎo)致漏砂。1.大阻力配水系統(tǒng)。上述公式顯示Qc大于Qa。增加S1S2的值可以減少上述公式右側(cè)第二項的值，從而使Qa盡可能接近Qc。由于軸承層和過濾材料層的阻力系數(shù)之和S2不能改變，只有通過減小總孔口面積來增加孔口阻力系數(shù)S1，才能增加S1 S2。增大孔口阻力系數(shù)S1減弱了承壓層和濾料層的阻力系數(shù)以及配水系統(tǒng)的不均勻壓頭對孔口流量的影響，這是大阻力配水系統(tǒng)的原理。高阻力配水系統(tǒng)的設(shè)計要點是：主管始端流速為0.21.2米/秒，支管始端流速為1.41.8米/秒，管口流速為3.55米/

11、秒，支管中心距為0。25 0.3米。支管的長徑比不應(yīng)超過60。直徑約為912毫米的孔口布置在支管的兩側(cè)，并與垂線成450角向下交錯?？偪卓诿娣e與過濾面積之比稱為開孔率，開孔率為0.20.25%，可按下式計算：(1)大阻力配水系統(tǒng)的特點：配水均勻性好；復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；但是管道很容易擴(kuò)展；孔板水頭損失大，因此反沖洗水壓高。無閥過濾器、移動式?jīng)_洗罩過濾器和虹吸過濾器的沖洗頭非常有限，不適合使用大阻力配水系統(tǒng)。第二，低阻力配水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點：鋪設(shè)穿孔過濾板或過濾磚。低阻力配水系統(tǒng)的特點：反沖洗頭小；阻力配水系統(tǒng)配水均勻性差。當(dāng)配水系統(tǒng)的室內(nèi)壓力稍有不均勻時，過濾層的阻力稍有不均勻，濾板上的孔口尺寸稍有不同

12、或有些濾板被堵塞，配水均勻性就會得到靈敏的反映。當(dāng)過濾面積較大時，不應(yīng)采用阻力較小的配水系統(tǒng)。中等阻力配水系統(tǒng)類似于低阻力配水系統(tǒng)，但其開口率介于高阻力配水系統(tǒng)和低阻力配水系統(tǒng)之間。鋼筋混凝土多孔板：在板上鋪設(shè)一層或兩層尼龍網(wǎng)。成本低，不易堵塞管口，布水均勻性好，強(qiáng)度高。耐腐蝕尼龍網(wǎng)的接頭應(yīng)連接好，有時可鋪一層卵石。穿孔過濾磚既可用于水反沖洗，也可用于氣水反沖洗。一般上層開口率較小，=0.5-0.8%的斜面開口率稍大，而=1.2-1.5%的材料：為ABS工程塑料，布水均勻性較好，價格較高。過濾頭：短柄過濾頭用于單獨的水反沖洗過濾器，長柄過濾頭用于氣水反沖洗過濾器。過濾帽上有許多間隙，寬度為0.

13、25-0.4毫米，以防止過濾材料流失。直管的上部設(shè)有1-3個小孔因此，在施工過程中，平齊和排水槽口應(yīng)水平，誤差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。沖洗水有兩種來源：水泵沖洗；沖洗水塔或水箱。水泵沖洗的特點：節(jié)約投資；但是操作很麻煩；在短暫的沖洗時間內(nèi)，耗電量大，這往往會使工廠供電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷急劇增加。沖洗水箱的特點：成本高；但是操作很簡單；專用水泵體積小，功耗均勻。(1)用水泵沖洗時，應(yīng)考慮備用措施。泵流量和楊程分別為：H0排水槽頂部與凈水池最低水位之差，m；從清水箱到過濾箱的沖洗管道的H1總水頭損失，m；h2過濾器配水系統(tǒng)的水頭損失，m.大阻力配水系統(tǒng)按孔口平均水頭損失計算。Get:承載層h3水頭損失，m.可

14、根據(jù)支撐層厚度Z(m)和沖洗強(qiáng)度q(L/sm2)計算得出：3.6過濾結(jié)構(gòu)和設(shè)備；1.普通快速濾波器的基本參數(shù)9.5.1。過濾速度設(shè)計過濾速度一般為810米/小時.2.總過濾面積3。數(shù)量和單池面積一般單池面積不超過100m2。過濾器的數(shù)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定，但不應(yīng)少于兩個，并可參照下表進(jìn)行選擇。單個過濾器的面積(m2)可以根據(jù)過濾器的總面積F(m2)和過濾器的數(shù)量n來計算，如下式所示：(1)過濾器面積與數(shù)量的關(guān)系；(4)過濾器的深度，包括保護(hù)高度：0.250.3米；過濾層表面以上水深：1.52.0米；過濾層厚度：見下表：軸承層厚度：見下表。因此，過濾器的總深度一般為3 . 03 . 5米.單層石英砂過濾器的深度一般略??；兩層和三層過濾介質(zhì)的深度稍大。三層過濾介質(zhì)過濾器的過濾材料級配、過濾層厚度和過濾速度、支撐層的粒徑和厚度、過濾材料、支撐層的粒徑和厚度，6。管道和渠道系統(tǒng)的流量，進(jìn)水管路：0.8-1.2米/秒，清水管路33601.0-1.5米/秒，沖洗管路：2.0-2.5米/秒，排水管路： 1.0。單個水池的面積一般不超過16 m2。優(yōu)點：不需要大閥門，具有自動沖洗、成本低、操作管理方便、過濾過程無負(fù)水頭等優(yōu)點。缺點：罐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過濾材料安裝困難。沖洗水箱位于過濾池上部，出水標(biāo)高較高，相應(yīng)提高了沉淀池或澄清池等