主要承托滤料课件

第五节第五节 过滤法过滤法主要内容主要内容一、过滤的基本类型二、过滤机理三、快滤池的工作过程四、普通快滤池构造与特征五、快滤池设计六、其他过滤构筑物与设备第五节过滤法主要内容1一、过滤的基本类型一、过滤的基本类型 （一）（一）过滤作用：过滤作用：去除低浓度的悬浊液中微小颗粒，如絮体、胶体、细菌去除低浓度的悬浊液中微小颗粒，如絮体、胶体、细菌等。等。（二）基本类型：（二）基本类型：1、筛滤：格栅、筛网、筛滤：格栅、筛网2、微孔过滤：压滤机、微孔过滤：压滤机3、膜滤：超滤、反渗透、电渗析、膜滤：超滤、反渗透、电渗析4、深层过滤：采用颗粒状滤料，如石英砂、河砂、无烟煤、深层过滤：采用颗粒状滤料，如石英砂、河砂、无烟煤、磁铁矿等，以截留水中的悬浮物。常用于废水处理中作为预磁铁矿等，以截留水中的悬浮物。常用于废水处理中作为预处理或生物处理后的深度处理。处理或生物处理后的深度处理。一、过滤的基本类型（一）过滤作用：2二、过滤机理（一）迁移机理（一）迁移机理1.机械筛滤机械筛滤 2.沉淀作用沉淀作用 3.惯性碰撞惯性碰撞 4.布朗运动布朗运动 5.水力作用水力作用（二）附着机理（二）附着机理1.絮凝；絮凝；2.吸附：物理吸附、吸附：物理吸附、化学吸附、键吸附、絮凝剂吸化学吸附、键吸附、絮凝剂吸附架桥；附架桥；3.静电引力；静电引力；4.生物生物作用。作用。（三）脱落机理（三）脱落机理 反冲洗时，冲洗水的冲刷、反冲洗时，冲洗水的冲刷、滤料在水流中旋转、碰撞和摩滤料在水流中旋转、碰撞和摩擦，使悬浮物脱落。反冲洗效擦，使悬浮物脱落。反冲洗效果主要取决于冲洗强度和时间。果主要取决于冲洗强度和时间。二、过滤机理（一）迁移机理3三、快滤池工作过程三、快滤池工作过程1、过滤阶段、过滤阶段（1）过滤过程）过滤过程（2）滤速：）滤速：单位时间内单位过滤面积上的过滤水量称为滤速。以单位时间内单位过滤面积上的过滤水量称为滤速。以m3/（m2h）或）或m/h表示。废水滤速一般为表示。废水滤速一般为512m/h。（3）强制滤速：）强制滤速：其他滤池冲洗，检修时设计总水量通过滤池时的滤速为其他滤池冲洗，检修时设计总水量通过滤池时的滤速为1014m/h。2、反冲阶段、反冲阶段（1）反冲过程）反冲过程（2）反冲强度：）反冲强度：单位面积滤层上所通过的冲洗水量单位面积滤层上所通过的冲洗水量1316（L/m2s）。）。（3）反冲历时：）反冲历时：反冲洗时间，一般为反冲洗时间，一般为58min。（4）滤层膨胀率：）滤层膨胀率：反冲洗时，滤层膨胀后厚度增加的百分率称为滤层膨反冲洗时，滤层膨胀后厚度增加的百分率称为滤层膨胀率。胀率。（5）滤池工作周期：）滤池工作周期：824h三、快滤池工作过程1、过滤阶段2、反冲阶段4四、普通快滤池的构造与特征四、普通快滤池的构造与特征（一）滤料层（二）承托层（三）配水系统（四）排水系统（五）反冲系统四、普通快滤池的构造与特征（一）滤料层5主要承托滤料课件6主要承托滤料课件7普通快滤池的构造示意图 1-排水渠2-排水管3-排水槽4-进水管5-冲洗水管6-清水管普通快滤池的构造示意图8（一）滤料滤料是滤池的核心部分滤料是滤池的核心部分。1、滤料要求、滤料要求 有足够机械强度；有足够机械强度；有足够化学稳定性；有足够化学稳定性；有一定颗粒级配和适当空隙率。有一定颗粒级配和适当空隙率。有较大的比表面积和孔隙率。有较大的比表面积和孔隙率。2.滤床种类滤床种类 普通快滤池按所用滤床层数分为普通快滤池按所用滤床层数分为单层滤料、单层滤料、双层滤料双层滤料和和三层滤料滤池三层滤料滤池。（一）滤料滤料是滤池的核心部分。9（二）承托层1.作用作用:主要承托滤料，同时也有防止滤料流失及反冲主要承托滤料，同时也有防止滤料流失及反冲时均匀布水的作用。时均匀布水的作用。2.材料：材料：多采用天然砾石。多采用天然砾石。3.要求：要求：承托层的最小粒径一般不小于承托层的最小粒径一般不小于20mm。最大粒。最大粒径以不被常规的反冲洗强度下的水流冲动来考虑，径以不被常规的反冲洗强度下的水流冲动来考虑，一般为一般为32mm。通常不同粒径的承托层分层布置，。通常不同粒径的承托层分层布置，各层厚度各层厚度1015cm。（二）承托层1.作用:10（三）配水系统1.作用作用:均匀收集滤后水，更重要的是均匀分配反冲洗均匀收集滤后水，更重要的是均匀分配反冲洗水。水。2.类型：类型：大阻力系统和小阻力系统两种。大阻力系统和小阻力系统两种。（三）配水系统1.作用:11（1）大阻力配水系统）大阻力配水系统 快滤池常采用穿孔管大阻力配水系统，其水头损失常大快滤池常采用穿孔管大阻力配水系统，其水头损失常大于于0.3m，系统由一条干管及若干支管组成，干管截面积为总支，系统由一条干管及若干支管组成，干管截面积为总支管总截面积的管总截面积的1.52.0倍。支管长与直径比小于倍。支管长与直径比小于60。支管上开。支管上开有向下成有向下成45角的两排配水孔，相邻两孔方向错开。孔间距角的两排配水孔，相邻两孔方向错开。孔间距75200mm。配水孔总面积与滤池面积之比约为。配水孔总面积与滤池面积之比约为0.2%0.25%，支管间距为，支管间距为0.20.3m,孔眼直径取孔眼直径取912mm，干管起端流速，干管起端流速取取1.01.5m/s，当干管直径大于，当干管直径大于300mm时，其顶部也应开孔时，其顶部也应开孔布水，并在孔眼上方设置挡板。支管流速起端取布水，并在孔眼上方设置挡板。支管流速起端取2.02.5m/s，孔眼流速取，孔眼流速取56m/s，干管应在末端顶部设排气管。干管在，干管应在末端顶部设排气管。干管在进口端至末端倾斜向上，排气管直径进口端至末端倾斜向上，排气管直径4050mm，末端设阀门。，末端设阀门。（1）大阻力配水系统快滤池常采用穿孔管大阻12（2）小阻力配水系统）小阻力配水系统 形式形式：有豆石滤板、格栅式、平板式、三角槽孔板式及滤头：有豆石滤板、格栅式、平板式、三角槽孔板式及滤头式等。最常用的是穿孔板上安装滤头。废水从穿孔板下滤头缝式等。最常用的是穿孔板上安装滤头。废水从穿孔板下滤头缝隙分配入滤池。穿孔板与滤池池底的空间为集水空间，高度一隙分配入滤池。穿孔板与滤池池底的空间为集水空间，高度一般为般为0.3m。通常每平方米滤池面积安装滤头。通常每平方米滤池面积安装滤头4060个。总缝个。总缝隙面积为滤池面积的隙面积为滤池面积的0.52%。豆石滤板其长度约为豆石滤板其长度约为1m左右，板厚左右，板厚1020cm，铺设在滤，铺设在滤池底部。板缝用水泥填充，滤水板下集水空间高度约池底部。板缝用水泥填充，滤水板下集水空间高度约0.3m。小阻力配水系统也有采用钢制栅条或穿孔水泥板结构。小小阻力配水系统也有采用钢制栅条或穿孔水泥板结构。小阻力配水系统冲洗水头较低（约阻力配水系统冲洗水头较低（约2m）但是配水均匀性较差，）但是配水均匀性较差，宜用于面积小的滤池。宜用于面积小的滤池。（2）小阻力配水系统形式：有豆石滤板、格栅式、平板式、三角13（四）排水系统作用作用:及时将反冲洗废水排出，使冲洗水均匀分布在滤料面积及时将反冲洗废水排出，使冲洗水均匀分布在滤料面积上。上。（1）排水槽）排水槽 断面多为断面多为U形，长为形，长为56m。其总面积不大于滤池总面。其总面积不大于滤池总面积的积的25%。两槽中心间距为。两槽中心间距为1.52m。槽内水面超高约为。槽内水面超高约为7cm左右。冲洗水应自由跌入槽中，且每单位槽长溢流量必左右。冲洗水应自由跌入槽中，且每单位槽长溢流量必须相等，一般沿槽长方向槽宽不变，而采用倾斜槽底。起端须相等，一般沿槽长方向槽宽不变，而采用倾斜槽底。起端槽深为末端深度的一半，末端过水断面流速采用槽深为末端深度的一半，末端过水断面流速采用0.6m/s。排。排水槽面应高出滤层反洗时的最大膨胀系数。水槽面应高出滤层反洗时的最大膨胀系数。（2）集水槽）集水槽 集水槽断面为矩形，其水面应低于排水槽槽底，保证排集水槽断面为矩形，其水面应低于排水槽槽底，保证排水槽末端冲洗水自由跌入，确保水流通畅。水槽末端冲洗水自由跌入，确保水流通畅。（四）排水系统作用:14（五）反冲系统1.作用作用:通过反冲使滤池重新回复工作能力。通过反冲使滤池重新回复工作能力。2.供给方式：供给方式：冲洗水泵供给：投资省、操作麻烦，耗电大；冲洗水泵供给：投资省、操作麻烦，耗电大；高位水箱供给：造价高、操作简单，耗电较少。高位水箱供给：造价高、操作简单，耗电较少。（五）反冲系统1.作用:15五、快滤池设计五、快滤池设计 一般滤速为一般滤速为812m/h，强制滤速（其他滤池冲洗，强制滤速（其他滤池冲洗，检修时设计总水量通过滤池时的滤速）为检修时设计总水量通过滤池时的滤速）为1014m/h，滤池面积和个数确定以后，应校核其强制滤速。，滤池面积和个数确定以后，应校核其强制滤速。F=Q/v F滤池总面积滤池总面积m2；Q设计流量设计流量m3/h；v设计滤速设计滤速m/h每个滤池面积：每个滤池面积：f=F/N N滤池个数。滤池个数。五、快滤池设计一般滤速为812m/h，强制滤161.个数确定：个数确定：应根据生产规模、造价、运行等条件，通过技术经济比较应根据生产规模、造价、运行等条件，通过技术经济比较确定。池数多，运转灵活，强制滤速低，冲洗效果好，但造价确定。池数多，运转灵活，强制滤速低，冲洗效果好，但造价高。高。2.滤池尺寸：滤池尺寸：滤池平面多为正方形或矩形，其长宽比取决于管件布置。滤池平面多为正方形或矩形，其长宽比取决于管件布置。通常单池面积通常单池面积f30m2,长宽比为长宽比为1 1，f30m2时，长宽比为时，长宽比为1.25 11.5 1。当采用旋转管式表面冲洗时，长宽比可取。当采用旋转管式表面冲洗时，长宽比可取13 1。滤池总高度包括超高（。滤池总高度包括超高（0.250.3m）,滤层上水深滤层上水深（1.52.0m）,滤层厚度（滤层厚度（0.70.8m），承托层厚度（约），承托层厚度（约0.45m）及配水系统的高度，总高度一般为）及配水系统的高度，总高度一般为3.03.5m。滤池个数与尺寸1.个数确定：滤池个数与尺寸17滤池管廊布置 集中布置滤池主要管渠，配件和阀门的场所称为集中布置滤池主要管渠，配件和阀门的场所称为管廊。管廊的布置与滤池的数目及排列方式有关。滤管廊。管廊的布置与滤池的数目及排列方式有关。滤池少于池少于3个时，宜用单行排列，管廊位于滤池的一侧。个时，宜用单行排列，管廊位于滤池的一侧。超过超过5个时，用双行排列。管廊位于两排滤池中间。个时，用双行排列。管廊位于两排滤池中间。管廊上面常设操作室，滤池本身在室外。管廊布置要管廊上面常设操作室，滤池本身在室外。管廊布置要求紧凑，简洁，便于管理，且应有良好的采光、通风、求紧凑，简洁，便于管理，且应有良好的采光、通风、照明及排水设备。照明及排水设备。每个滤池底部应设放空管，池底有一定的坡度，每个滤池底部应设放空管，池底有一定的坡度，坡向排空管。每个滤池上宜装设水位计，水头损失计坡向排空管。每个滤池上宜装设水位计，水头损失计及取样设备。密封管渠上应设检修入口。池内壁与滤及取样设备。密封管渠上应设检修入口。池内壁与滤料接触处应拉毛呈锯齿状，防止水流短路。料接触处应拉毛呈锯齿状，防止水流短路。滤池管廊布置集中布置滤池主要管渠，配件和阀门的18六、其他过滤设备六、其他过滤设备1、其他滤池A无阀滤池B虹吸滤池C移动罩滤池D慢滤池2、压力滤器A压力滤罐B辐流式滤器六、其他过滤设备1、其他滤池19无阀滤池无阀滤池20虹吸滤池虹吸滤池21压力滤罐外形图压力滤罐外形图压力滤罐外形图22