物理化学处理工艺.pptx

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1、（一）混凝原理（一）混凝原理1.1.凝聚（凝聚（coagulationcoagulation）胶体脱稳胶体脱稳脱稳胶体凝聚脱稳胶体凝聚生长成生长成d=10d=10 m m的小矾花的小矾花（FlocFloc）特点：剧烈搅拌，使混凝剂快速分散特点：剧烈搅拌，使混凝剂快速分散 在在混合设备混合设备中完成中完成 第1页/共96页（一）混凝原理（一）混凝原理 混合方式机械混合水力混合机械搅拌浆板式推流式涡流式混合池混合管道直接混合管道混合隔板式混合池跌水式混合池涡流式混合池水泵混合管道静态混合器混合水跃式混合池穿孔板式混合池混合的方式 第2页/共96页 1.水泵混合 投药投加在水泵吸水口或管上。混合效果

2、好，节省动力，各种水厂均可用，常用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不大于150m。混合设备混合设备第3页/共96页水泵混合的投药位置水泵混合的投药位置 （1 1）泵前投加）泵前投加 （2 2）泵后投加）泵后投加 1 1、泵前投加、泵前投加 加加注注在在取取水水泵泵吸吸水水管管中中或或吸吸水水喇喇叭叭口口处处，见见图图。目目前前大大多多数数采采用用这这种种方方式式，主主要要优优点点是是可可利利用用水水泵泵叶叶轮轮使使药药剂剂和和原原水水得得到到充充分分混混合合，而而且且借借助于水泵吸力吸入，容易加注。助于水泵吸力吸入，容易加注。缺点是药剂对水泵有一定的腐蚀作用。缺点是药剂对水泵有一定

3、的腐蚀作用。2 2、泵后投加、泵后投加 加注在水泵出水压力管（见图）或沉淀池进口处。加注在水泵出水压力管（见图）或沉淀池进口处。当当取取水水泵泵离离净净水水装装置置较较远远（约约大大于于500m500m）时时，为为防防止止反反应应过过早早，已已结结成成的的絮絮粒粒在在管管道道或或进进入入沉沉淀淀池池时时破破碎碎，从从而而影影响响净净水效果，所以采用泵后投加。水效果，所以采用泵后投加。泵泵后后投投加加因因投投药药点点承承压压或或无无吸吸力力，故故需需要要用用水水射射器器或或加加药药泵。其优点是不发生药剂对水泵的腐蚀。泵。其优点是不发生药剂对水泵的腐蚀。第4页/共96页 2.管式混合 管式静态混合

4、器：流速不宜小于1m/s，水头损失不小于0.30.4m，简单易行。扩散混合器，是在管式孔板混合器前加一个锥形帽，锥形帽夹角90。顺流方向投影面积为进水管总截面面积的1/4，开孔面积为进水管总截面面积的3/4，流速为1.01.5m/s，混合时间23s。节管长度不小于500mm。水头损失约0.30.4，直径在DN200DN1200。第5页/共96页 第6页/共96页 3 机械混合 在池内安装搅拌装置，搅拌器可以是桨板式、螺旋桨式或透平式，速度梯度7001000s-1，时间1030s以内，优点是混合效果好，不受水质影响，缺点是增加机械设备，增加维修工作。第7页/共96页第8页/共96页普通管道混合

5、把药剂投入水泵压水水管内，借助水流进行混合。药剂加入方式：第9页/共96页跌水混合池跌水混合池 利利用用水水流流在在跌跌落落过过程程中中产产生生的的冲冲击击达达到到混混合合的的效果。效果。第10页/共96页 水跃式混合池水跃式混合池 利用利用3m/s3m/s以上的流速迅速流下时所产生的水跃以上的流速迅速流下时所产生的水跃进行混合。进行混合。第11页/共96页涡流式混合设备涡流式混合设备设计要点：底部锥角30-45；反应时间1-1.5min，2min；入口流速1-1.5m/s；圆柱部分上升流速25mm/s。第12页/共96页（一）混凝原理（一）混凝原理 2.2.絮凝（絮凝（flocculatio

6、nflocculation）脱稳胶粒脱稳胶粒 生长成大矾花生长成大矾花(Floc)(Floc)（可以通过沉淀去除）（可以通过沉淀去除）d=0.6-1.2mmd=0.6-1.2mm特点：需要一定时间使矾花长大，搅拌从强特点：需要一定时间使矾花长大，搅拌从强弱弱 在絮凝设备中完成在絮凝设备中完成第13页/共96页 絮凝设备 1.隔板絮凝池 隔板絮凝池分往复式和回转式，隔板絮凝池的水头损失由局部水头和沿程水头损失组成。往复式总水头损失一般在0.30.5m，回转式的水头损失比往复式的小40左右。隔板絮凝池特点：构造简单、管理方便，但絮凝效果不稳定，池子大。适应大水厂。第14页/共96页 第15页/共9

7、6页 2.折板絮凝池 通常采用竖流式，它将隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。折板波峰对波谷平行安装称“同波折板”，波峰相对安装称“异波折板”。与隔板式相比，水流条件大大改善，有效能量消耗比例提高，但安装维修较困难，折板费用较高。第16页/共96页 第17页/共96页 第18页/共96页 3 机械絮凝池 机械絮凝池的剖面示意见图。搅拌器有浆板式和叶轮式，按搅拌轴的安装位置分水平轴式和垂直轴式。第一格搅拌强度最大，而后逐步减小，搅拌强度决定于搅拌器转速和桨板面积。第19页/共96页 第20页/共96页 4.穿孔旋流絮凝池 由若干方格组成。分格数一般不少于6格。流速逐渐减小，G也相应减小以适应

8、絮凝体形成，孔口流速宜取0.61.0m/s，末端流速宜取0.20.3m/s。絮凝时间1525min。穿孔旋流絮凝池的优点是构造简单，施工方便，造价低，可用于中、小型水厂或与其他形式的絮凝池组合应用。第21页/共96页 第22页/共96页 5.网格、栅条絮凝池 网格、栅条絮凝池设计成多格竖井回流式。每个竖井安装若干层网格或栅条，各竖井间的隔墙上、下交错开孔，进水端至出水端逐渐减少，一般分3段控制。前段为密网或密栅，中段为疏网或疏栅，末段不安装网、栅。网格（栅条）絮凝池的示意图。第23页/共96页 第24页/共96页 网格絮凝池效果好，水头损失小，絮凝时间较短，但还存在末端池底积泥现象，小数水厂发

9、现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。第25页/共96页 6.不同形式絮凝池组合应用 每种形式的絮凝池各有其优缺点。不同形式的絮凝池组合应用可以相互补充，取长补短。往复式和回转式隔板絮凝池在竖向组合是常用方式之一，穿孔旋流与隔板絮凝池也往往组合应用。不同形式絮凝池配合使用，效果良好，但设备形式增多，应根据具体情况决定。第26页/共96页（一）混凝原理（一）混凝原理 3.沉淀（沉淀（clarification）矾花沉淀类似于活性污泥在二沉池的沉淀。沉淀池矾花沉淀类似于活性污泥在二沉池的沉淀。沉淀池常用的形式是平流沉淀池、斜管沉淀池和斜板沉淀池。常用的形式是平流沉淀池、斜管沉淀池和斜板沉淀池。平流沉淀池

10、的水平流速一般控制在平流沉淀池的水平流速一般控制在5 515mm/s15mm/s的范围内，的范围内，水力表面负荷水力表面负荷般在般在1 11.5m1.5m3 3/(m/(m2 2h)h)之间，水力停留时之间，水力停留时间一般在间一般在1.01.01.5h1.5h范围内。范围内。第27页/共96页（一）混凝原理（一）混凝原理斜板（管）沉淀池第28页/共96页(二二)混凝剂和助凝剂：混凝剂和助凝剂：1 1、混凝剂、混凝剂无机混凝剂无机混凝剂铁盐形成的絮体比铁盐形成的絮体比铝盐絮体密实，但铝盐絮体密实，但腐蚀性强，有颜色。腐蚀性强，有颜色。（AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3K K2 2SOS

11、O4 424H24H2 2O O）第29页/共96页无机高分子混凝剂无机高分子混凝剂：聚聚合合氯氯化化铝铝（PACPAC）：碱碱式式氯氯化化铝铝AlAl2 2(OH)(OH)6-6-n nClClm m，聚合硫酸铁（聚合硫酸铁（PFSPFS）：）：FeFe2 2(OH)(OH)n n(SO(SO4 4)3-n/23-n/2m m。有机高分子混凝剂有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（：聚丙烯酰胺（PAMPAM）高分子混凝剂高分子混凝剂 CH2CHCONH2第30页/共96页无无机机铝系铝系 硫酸铝硫酸铝明矾明矾（Al2(SO4)3K2SO424H2O）聚合氯化铝（聚合氯化铝（PAC）Al2(OH)6-

12、nClm聚合硫酸铝（聚合硫酸铝（PAS）适宜适宜pH：5.58 铁系铁系 三氯化铁三氯化铁硫酸亚铁硫酸亚铁硫酸铁（国内生产少）硫酸铁（国内生产少）聚合硫酸铁聚合硫酸铁(PFS)Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m聚合氯化铁聚合氯化铁 适宜适宜pH：511，但腐，但腐蚀性强蚀性强 有有机机 人工人工合成合成 阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 国外开始增多，国内国外开始增多，国内尚少尚少 阴离子型：水解聚丙烯酰胺（阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）非离子型：聚丙烯酰胺（非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯），聚氧化乙烯（PEO）两性型两性型使用极少使用极少

13、 天然天然 淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等 微生物絮凝剂微生物絮凝剂 第31页/共96页相关说明与硫酸铝相比，三氯化铁具有以下优点：适用的pH值范围较宽；形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实；处理低温低浊水的效果优于硫酸铝；但三氯化铁腐蚀性较强。硫酸亚铁一般与氧化剂如氯气同时使用，以便将二价铁氧化成三价铁。聚合氯化铝又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝，性能优于硫酸铝。第32页/共96页助凝剂：凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂可称为助凝剂。助凝剂可以参加混凝，也可不参加混凝。广义上可分为以下几类：酸碱类：调整水的pH，如石灰、硫酸等；加大矾花的粒度和结实性：如活化硅酸（SiO2

14、 nH2O）、骨胶、高分子絮凝剂；氧化剂类：破坏干扰混凝的物质，如有机物。如投加Cl2、O3等。第33页/共96页（三）混凝影响因素（三）混凝影响因素 水的特性：水的特性：温度、温度、pHpH及碱度、水中杂质性质和浓度及碱度、水中杂质性质和浓度 混凝剂种类：混凝剂种类：前面已有叙述前面已有叙述水力条件：水力条件：前面已有叙述前面已有叙述第34页/共96页1 1、水温、水温 低温，混凝效果差，原因是：低温，混凝效果差，原因是：无机盐水解吸热无机盐水解吸热 温度降低，粘度升高温度降低，粘度升高布朗运动减弱布朗运动减弱胶体颗粒水化作用增强，妨碍凝聚胶体颗粒水化作用增强，妨碍凝聚 对策：对策：提高投药

15、量、添加高分子助凝剂提高投药量、添加高分子助凝剂 第35页/共96页2 2、pHpH及碱度及碱度 视视混混凝凝剂剂品品种种而而异异。如如硫硫酸酸铝铝的的最最佳佳pHpH值值范范围围为为6.5-6.5-7.57.5。三价铁盐的最佳。三价铁盐的最佳pHpH值范围为值范围为6.0-8.46.0-8.4。无机盐水解，造成无机盐水解，造成pHpH下降，影响水解产物形态。下降，影响水解产物形态。如水中碱性太弱，需投加石灰乳、碳酸氢钠等助凝剂。如水中碱性太弱，需投加石灰乳、碳酸氢钠等助凝剂。第36页/共96页3 3、水中杂质浓度、水中杂质浓度 杂质浓度低，颗粒间碰撞机率下降，混凝效果差杂质浓度低，颗粒间碰撞

16、机率下降，混凝效果差。对策：对策：加高分子助凝剂加高分子助凝剂 加粘土等矿物颗粒加粘土等矿物颗粒投加混凝剂后直接过滤投加混凝剂后直接过滤 “低温低浊低温低浊”-混凝困难混凝困难第37页/共96页4 4、搅拌速度和时间、搅拌速度和时间 使使用用混混凝凝剂剂的的主主要要目目的的，是是使使胶胶体体中中和和，因因此此应应尽尽快快使使药药剂剂迅迅速速均均匀匀扩扩散散，投投药药后后的的搅搅拌拌速速度度与与时时间间，对对混混凝凝效效果果有有直直接接影影响响。通通常常凝凝聚聚作作用用需需要要快快速速搅搅拌拌，使使药药剂剂迅迅速速均均匀匀扩扩散散，使使胶胶体体脱脱稳稳并并进进行行凝凝聚聚，时时间间短短，通通常常

17、小小于于2 2分分钟钟。絮絮凝凝作作用用要要求求搅搅拌拌徐徐缓缓，以以免免结结大大的的絮絮凝凝体被打碎，时间在体被打碎，时间在5 53030分钟。分钟。第38页/共96页1 1工业废水：工业废水：用于处理一些特殊废水，脱色、去除悬浮物等用于处理一些特殊废水，脱色、去除悬浮物等 。印染废水处理：印染废水处理：适用于含颜料、分散染料、水溶性适用于含颜料、分散染料、水溶性分子量较大的等染料废水处理分子量较大的等染料废水处理。混凝剂的选择与染料种类有关，需做混凝试验。混凝剂的选择与染料种类有关，需做混凝试验。可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮凝剂联可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮凝剂联用

18、。用。（六）混凝的应用（六）混凝的应用第39页/共96页含油废水处理：含油废水处理：乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压缩双电层。缩双电层。通常采用混凝气浮工艺。通常采用混凝气浮工艺。混凝优点：上马快、投资省、效果好，混凝优点：上马快、投资省、效果好，缺点：运转费高，沉渣多缺点：运转费高，沉渣多 第40页/共96页2 2废水深度处理与回用废水深度处理与回用 去除颗粒物去除颗粒物氮、磷氮、磷砷、汞等砷、汞等二级生物二级生物处理出水处理出水混凝沉淀混凝沉淀过滤过滤BODBOD5 5:20:2030mg/L30mg/LCOD:60COD:60100mg/L10

19、0mg/LSS:20SS:2030mg/L30mg/L含有粒径数含有粒径数1nm1nm到到1010 m m的颗粒的颗粒COD50 mg/LCOD50 mg/L市政杂用市政杂用绿化、洗车绿化、洗车冷却用水冷却用水第41页/共96页3 3改善污泥脱水性能改善污泥脱水性能 第42页/共96页（七）混凝控制指标（七）混凝控制指标 凝聚凝聚絮凝絮凝混合设备混合设备絮凝设备絮凝设备用用G G可以来判断混合和絮凝的程度可以来判断混合和絮凝的程度，可用下式计算G：P单位体积水流所需要的功率；污水动力粘滞系数。混合（凝聚）过程混合（凝聚）过程 (Mixing):(Mixing):剧剧烈烈搅搅拌拌分分散散药药剂剂

20、，时时间间通通常常在在101030s30s，一一般般2min2min，G G5005001000s1000s-1-1。第43页/共96页絮凝过程絮凝过程 ：不仅与不仅与G G有关，还与时间有关有关，还与时间有关 平均平均G G101075s75s-1-1，GTGT10104 410105 5 运行中，采用运行中，采用v v和和T T校核校核GTGT或者平均或者平均G G反应时间反应时间T T和和GTGT采用以下两式计算：采用以下两式计算：第44页/共96页（八）混凝沉淀的日常维护管理（八）混凝沉淀的日常维护管理（1 1）每每班班均均应应观观察察并并记记录录矾矾花花生生成成情情况况，并并将将之之

21、与与历历史史资资料料比比较较。如如发现异常应及时分析原因，并采取相应对策。发现异常应及时分析原因，并采取相应对策。（2 2）沉沉淀淀池池排排泥泥要要及及时时且且准准确确。排排泥泥间间隔隔太太长长或或一一次次性性排排泥泥量量太太大大，都将影响正常运行。都将影响正常运行。（3 3）应应定定期期清清洗洗加加药药设设备备，保保持持清清洁洁卫卫生生；定定期期清清扫扫池池壁壁，防防止止藻藻类类滋生。滋生。（4 4）定期取样分析水质，并定期核算混合区和絮凝池的）定期取样分析水质，并定期核算混合区和絮凝池的G G及及GTGT值。值。（5 5）定期巡检设备的运行情况，如有故障，则及时排除。）定期巡检设备的运行情

22、况，如有故障，则及时排除。（6 6）当当采采用用氯氯化化铁铁作作混混凝凝剂剂时时，应应注注意意检检查查设设备备的的腐腐蚀蚀情情况况，及及时时进进行防腐处理。行防腐处理。（7 7）加药计量设施应定期标定，保证计量准确。）加药计量设施应定期标定，保证计量准确。（8 8）加加强强对对库库存存药药剂剂的的检检查查，防防止止药药剂剂变变质质失失效效。对对硫硫酸酸亚亚铁铁尤尤应应注注意。用药应贯彻意。用药应贯彻“先存先用先存先用”的原则。的原则。（9 9）配药时要严格执行卫生安全制度，必须带胶皮手套以及采取其它）配药时要严格执行卫生安全制度，必须带胶皮手套以及采取其它劳动保护措施。劳动保护措施。第45页/

23、共96页（九）混凝沉淀的分析测量与记录（九）混凝沉淀的分析测量与记录（1 1）对对于于混混凝凝沉沉淀淀系系统统的的进进水水和和出出水水，应应进进行行以以下下项项目目的的分分析或测量：析或测量：温度、温度、pHpH、色度、浊度、色度、浊度、SSSS、CODCOD、BODBOD5 5、TPTP。（2 2）应应定定期期进进行行絮絮凝凝池池出出水水的的沉沉降降试试验验，观观察察并并记记录录矾矾花花的的沉降情况沉降情况（3 3）定期进行烧杯搅拌试验，检查是否为最佳投药量。）定期进行烧杯搅拌试验，检查是否为最佳投药量。（4 4）定期核算并记录）定期核算并记录G G、T T及及GTGT值。值。第46页/共9

24、6页二、过滤二、过滤什么是过滤？什么是过滤？过滤介质过滤介质固液分离手段固液分离手段日常生活中常用砂来净水。日常生活中常用砂来净水。第47页/共96页（一）慢滤池（一）慢滤池 滤速慢滤速慢v v0.10.10.2 m/h0.2 m/h表面生长一层滤膜（表面生长一层滤膜（1 12 2个星期后）个星期后）效果：效果：浊度可降到浊度可降到0 0，可不消毒。，可不消毒。滤膜滤膜第48页/共96页 慢滤池是最早出现的用于水处理的过滤设备，能有效地去除水的色度、嗅和味。由于慢滤池占地面积大、操作麻烦、寒冷季节时其表层容易冰冻，在城镇水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。第49页/共96页慢滤池机理慢滤池机

25、理：微生物吞食细菌微生物吞食细菌 微生物分泌出起凝聚作用的酶微生物分泌出起凝聚作用的酶 藻类产生氧气，起氧化作用。藻类产生氧气，起氧化作用。但生产效率低，但生产效率低，1 13 3月后堵塞，需刮掉滤膜，月后堵塞，需刮掉滤膜，重新补砂。重新补砂。第50页/共96页1 1、机理、机理 条件：条件：滤速大于滤速大于5 m/h5 m/h 必须先投加混凝剂必须先投加混凝剂 作用：作用：去除浊度，浊度去除浊度，浊度55度，同时可去除一部分细菌、病毒度，同时可去除一部分细菌、病毒 机理：机理：表层细砂层粒径为表层细砂层粒径为0.5mm0.5mm，孔隙尺寸为，孔隙尺寸为80um80um，但进入滤，但进入滤池的

26、颗粒大部分小于池的颗粒大部分小于30um30um，但仍能被去除。，但仍能被去除。不光是不光是机械筛滤机械筛滤，还有，还有接触粘附接触粘附的作用。的作用。深层过滤深层过滤（二）快滤池（二）快滤池 第51页/共96页 悬浮颗粒被截留的机理:两阶段理论：由迁移与吸附组成。迁移：沉淀、扩散、惯性、阻截和水动力，见图。吸附：范德华引力、静电力、以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作用。悬浮颗粒的迁移过程第52页/共96页应用：应用：给水处理给水处理原水原水混凝沉淀混凝沉淀/澄清澄清过滤过滤原水原水微絮凝微絮凝过滤过滤（微絮凝过滤）（微絮凝过滤）原水原水加药加药过滤过滤（接触过滤）（

27、接触过滤）废水处理废水处理原水原水生物处理生物处理过滤过滤 原水原水生物处理生物处理混凝沉淀混凝沉淀过滤过滤第53页/共96页2 2、快滤池的分类、快滤池的分类 普通快滤池普通快滤池 虹吸滤池虹吸滤池 重力滤池重力滤池 压力滤池压力滤池 移动罩冲洗滤池移动罩冲洗滤池 第54页/共96页过滤反冲洗第55页/共96页 重力式无阀滤池第56页/共96页 优缺点 无阀滤池一般用于中、小型水厂。单池面积一般不大于16 m2。优点：它不需大型阀门，冲洗完全自动，造价较低，操作管理较为方便，过滤过程中不会出现负水头现象。缺点：池体结构较复杂，滤料装御困难，冲洗水箱位于滤池上部，出水标高较高，相应抬高了滤前处

28、理构筑物如沉定池或澄清池的标高，从而给水厂处理构筑物的总体高程布置带来困难。第57页/共96页 虹吸滤池第58页/共96页 优缺点优点：不需要大型阀门及相应的启闭控制设备，也无管廊；可以利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗，不需要设置冲洗高位水箱或水泵；可以在一定的范围内，根据来水量的变化自动均衡地调节各格滤池的滤速，不需要滤速控制设施。缺点：池深较大；冲洗强度受其它几格滤池出水量的影响，故冲洗效果不象普通快滤池那样稳定。第59页/共96页 移动冲洗罩滤池第60页/共96页 优缺点 优点：池体结构简单；无需冲洗水箱（塔）；无大型阀门，管件小；采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅；与同规模的普通快滤池相比

29、，造价有所下降。缺点：机电及控制设备较多；自动控制与维修较复杂。移动冲洗罩滤池适用于大、中型水厂。第61页/共96页 V型滤池第62页/共96页 优缺点 优点：采用均质滤料过滤，避免了级配滤料过滤时可能产生的一些缺点。滤料层含污容量大，出水水质较好，过滤周期较长，过滤速度较高。采用气-水联合反冲洗，冲洗耗水量小，冲洗效果好。容易实现自动过滤与冲洗。缺点是：对冲洗操作要求严格，需要鼓风机等机械。滤池施工要求严格。第63页/共96页 压力滤池第64页/共96页 3 过滤方式（1）恒速过滤 最常见的恒速过滤如图所示。在恒速过滤状态，由于滤层逐渐被堵塞，水头损失随过滤时间逐渐增加，滤池中水位逐渐上升，

30、当水位上升到最高水位时，过滤停止以待冲洗。无阀滤池与虹吸滤池是典型的恒速过滤滤池。第65页/共96页 （2）递降速过滤 设四个滤池组成一个滤池组，假设：进入滤池组的总流量不变；每个池子的性能完全相同；每个滤池恰好按它的编号顺序进行冲洗。则滤池的水位与滤速变化如图9-9所示。移动冲洗罩滤池是典型的递降速过滤滤池，当移动冲洗罩滤池的分格数很多时，这格滤池冲冼与下一格滤池冲洗的间隔时间很近，滤池水位变化不大，有可能达到近似的“等水位变速过滤”。第66页/共96页第67页/共96页（三）滤料内杂质分布规律（三）滤料内杂质分布规律滤料表层孔隙率较小。滤料表层孔隙率较小。杂质主要截留在滤料表层。杂质主要截

31、留在滤料表层。第68页/共96页（四）滤料（四）滤料 1 1种类种类 石英砂、无烟煤、大理石、石榴石、白云石石英砂、无烟煤、大理石、石榴石、白云石聚苯乙烯发泡塑料聚苯乙烯发泡塑料 纤维球滤料纤维球滤料 第69页/共96页磁铁矿滤料磁铁矿滤料果壳活性炭滤料果壳活性炭滤料纤维束滤料纤维束滤料无烟煤滤料无烟煤滤料焦碳滤料焦碳滤料第70页/共96页锰砂滤料锰砂滤料陶粒滤料陶粒滤料核桃壳滤料核桃壳滤料石英砂滤料石英砂滤料瓷砂滤料瓷砂滤料合金滤料合金滤料第71页/共96页不同过滤材料的去除粒度不同过滤材料的去除粒度材料去除的最小粒度天然及合成纤维编织布10010mm金属丝编织网1005mm纤维纸303mm

32、泡沫塑料101mm玻璃纤维纸80.03mm素烧陶瓷1001mm硅藻土覆盖膜100.3mm滤膜5mm2nm混凝后砂滤10mm1nm第72页/共96页2 2滤料层规格滤料层规格粒径：小，比表面积大，有利于矾花的吸附但易粒径：小，比表面积大，有利于矾花的吸附但易堵塞堵塞 厚度：矾花穿透深度保护厚度厚度：矾花穿透深度保护厚度 穿透深度与粒径、滤速及水的混凝效果有关穿透深度与粒径、滤速及水的混凝效果有关第73页/共96页（五）配水系统与反冲洗（五）配水系统与反冲洗 常见的配水系统有大阻力配水系统、小阻力配常见的配水系统有大阻力配水系统、小阻力配水系统、中阻力配水系统等三种水系统、中阻力配水系统等三种.配

33、水系统的目的：配水系统的目的：均匀分布反冲洗水均匀分布反冲洗水均匀收集过滤水均匀收集过滤水配水不均匀导致：配水不均匀导致：滤池中砂层厚度分布不同；滤池中砂层厚度分布不同；过滤时，产生短流现象，使出水水质下降；过滤时，产生短流现象，使出水水质下降；可能招致局部承托层发生移动，造成漏砂现可能招致局部承托层发生移动，造成漏砂现象。象。第74页/共96页 1.大阻力配水系统的原理（1）构造 大阻力配水系统的构造如图所示。第75页/共96页一般为穿孔管大阻力配水系统。一般为穿孔管大阻力配水系统。特点：工作可靠、采用最广、冲洗干净特点：工作可靠、采用最广、冲洗干净 但冲洗水头要求高，需冲洗水箱或水泵但冲洗

34、水头要求高，需冲洗水箱或水泵 第76页/共96页（2）大阻力配水系统的特点：配水均匀性好；结构复杂；管道容易结垢；孔口水头损失大，因而要求反冲洗水压高。无阀滤池、移动冲洗罩滤池、虹吸滤池等的冲洗水头非常有限，不宜采用大阻力配水系统。第77页/共96页钢筋混凝土穿孔板：钢筋混凝土穿孔板：板上铺设一层或两层尼龙网。板上铺设一层或两层尼龙网。小阻力配水系统第78页/共96页 第79页/共96页 小阻力配水系统的特点：反冲洗水头小；配水均匀性较大阻力配水系统为差，当配水系统室内压力稍有不均匀，滤层阻力稍不均匀，滤板上孔口尺寸稍有差别或部分滤板受堵塞，配水均匀程度都会敏感地反映出来；滤池面积较大时，不宜

35、采用小阻力配水系统。中阻力配水系统与小阻力配水系统类似，但其开孔比介于大阻力配水系统与小阻力配水系统之间。第80页/共96页3、反冲洗、反冲洗 清除滤料层中所截留的污物，恢复滤池过滤能力清除滤料层中所截留的污物，恢复滤池过滤能力 （1 1）反冲洗方式）反冲洗方式 1)1)高速水流反冲洗高速水流反冲洗2)2)气、水反冲洗气、水反冲洗气冲强度：气冲强度：101020 L/m20 L/m2 2 s s水冲强度：水冲强度：3 34L/m4L/m2 2 s s 3)3)表面辅冲加高速水流反冲洗表面辅冲加高速水流反冲洗 第81页/共96页 6冲洗水的供给 两种：水泵冲洗；冲洗水塔或水箱冲洗。水泵冲洗的特点

36、：投资省；但操作较为麻烦；在冲洗的短时间内耗电量大，往往会使厂区内供电网负荷骤增。冲洗水箱的特点：造价高；但操作简单；专用水泵小，耗电量较均匀。第82页/共96页 7气-水联合反冲洗 气-水联合冲洗具有下述特点：冲洗效果好；节约反冲洗水量；气-水联合冲洗操作较为麻烦，池子和设备较复杂，需增加鼓风机或空压机、储气罐等气冲设备。气-水联合冲洗有3种操作方式：先气洗，后水洗；先气水混合洗，再用水洗；先气洗，再气水混合洗，最后用水洗（或漂洗）。气-水联合冲洗时，总的反冲洗时间约在10min左右。第83页/共96页 气-水联合冲洗时常用长柄滤头或复合气水反冲洗配水滤砖进行布气与布水，其结构如图9-22和

37、图9-23所示。第84页/共96页 第85页/共96页 管廊布置管廊：是指集中布置滤池的管渠、配件及阀门的场所，要求如下：（1）力求紧凑，简捷；（2）留有设备与管配件安装、维修时必须的空间；（3）具有良好的防水、排水、通风、照明设备；（4）便于与滤池操作室联系；（5）管廊中的管道一般用金属材料，也可用钢筋混凝土渠道；（6）管廊门及通道应允许最大配件通过，并考虑检修方便。第86页/共96页 几种管廊布置方法见图，滤池数小于5个时，滤池宜采用单行排列，管廊位于滤池的一侧。当滤池数超过5个时，滤池宜采用双行排列，管廊位于两排滤池的中间。后者布置紧凑，但管廊通风、采光不如前者，检修也不太方便。第87页

38、/共96页（2）反冲洗影响因素冲冲洗洗强强度度：单单位位面面积积滤滤层层所所通通过过的的冲冲洗洗水水量量，L/(sL/(sm m2 2)滤滤层层膨膨胀胀度度：反反冲冲洗洗时时滤滤层层膨膨胀胀所所增增加加的的厚厚度度与膨胀前厚度之比，与膨胀前厚度之比，e e冲洗强度大冲洗强度大 e e大大 剪切力增大剪切力增大 但摩擦减少但摩擦减少因此应有一个最佳值。因此应有一个最佳值。第88页/共96页（3 3）冲洗水排出与供给）冲洗水排出与供给 1)1)冲洗排水槽与集水槽冲洗排水槽与集水槽 （冲洗水的排出）（冲洗水的排出）槽总面积占滤池面积25以内 第89页/共96页2 2）冲洗水塔与水泵）冲洗水塔与水泵

39、（冲洗水的供给）（冲洗水的供给）第90页/共96页出出水槽水槽第91页/共96页出水槽运行过程出水槽运行过程第92页/共96页（七）过滤工艺控制（七）过滤工艺控制1 1滤速与处理量的控制滤速与处理量的控制滤滤速速是是滤滤池池单单位位面面积积在在单单位位时时间间内内的的滤滤水水量量。当当滤滤速速太太大大时时，一一方方面面滤滤池池出出水水水水质质会会降降低低，另另一一方方面面还还会会使使工工作作周周期期缩缩短短，冲冲洗洗频频率率增增大大，导导致致总总冲冲洗洗水水量量的的增增加加；当当滤滤速速太太小小时时，一一方方面面会会使使过过滤滤污污水水量量降降低低，影影响响总总的的处处理理能能力力，另另一一方

40、方面面由由于于杂杂质质穿穿透透深深度度变变浅浅，主主要要集集中中在在表表层层，使使下下层层滤滤料料起起不不到到过过滤滤作作用用。当当入入流流污污水水水水质质、滤滤料料粒粒径径级级配配及及滤滤料料深深度度一一定定时时，其最佳滤速为保证出水要求前提下的最大滤速。其最佳滤速为保证出水要求前提下的最大滤速。第93页/共96页（七）过滤工艺控制（七）过滤工艺控制2 2工作周期的控制工作周期的控制滤池的工作周期系指开始过滤至需要冲洗所持续的时滤池的工作周期系指开始过滤至需要冲洗所持续的时间。在运行控制中，需要对滤池是否需要冲洗做出判断，间。在运行控制中，需要对滤池是否需要冲洗做出判断，此即确定滤池的工作周

41、期。一般有三种办法：当水头损失此即确定滤池的工作周期。一般有三种办法：当水头损失增至最高允许值时，应进行反冲洗；当出水水质降到最低增至最高允许值时，应进行反冲洗；当出水水质降到最低允许值时，应立即冲洗；根据经验，定时冲洗。允许值时，应立即冲洗；根据经验，定时冲洗。第94页/共96页3 3冲洗强度及冲洗历时的控制冲洗强度及冲洗历时的控制滤池反冲洗过程中，滤料颗粒表面的污物主要是靠冲滤池反冲洗过程中，滤料颗粒表面的污物主要是靠冲洗水流的剪力以及颗粒之间的摩擦去除的。要保证冲洗效洗水流的剪力以及颗粒之间的摩擦去除的。要保证冲洗效果，必须合理地控制冲洗强度和冲洗历时。冲洗强度太小，果，必须合理地控制冲

42、洗强度和冲洗历时。冲洗强度太小，滤料膨胀不起来，起不到冲洗效果；冲洗强度太大，会使滤料膨胀不起来，起不到冲洗效果；冲洗强度太大，会使滤层强制过度分级或将表层细滤料冲走，并且浪费冲洗水。滤层强制过度分级或将表层细滤料冲走，并且浪费冲洗水。冲洗历时的影响则是：冲洗历时太短，冲洗不彻底；历时冲洗历时的影响则是：冲洗历时太短，冲洗不彻底；历时太长，则浪费冲洗水，而且缩短工作周期。最佳冲洗强度太长，则浪费冲洗水，而且缩短工作周期。最佳冲洗强度及历时可由模拟试验确定，但大多数都是在试运行中试验及历时可由模拟试验确定，但大多数都是在试运行中试验确定确定。（七）过滤工艺控制（七）过滤工艺控制第95页/共96页感谢您的观看！第96页/共96页