水處理工程技術(shù)-葉彩華 漳43課件講解

主講：葉彩華漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院水處理工程技術(shù)第二篇物理、物理化學(xué)、化學(xué)處理工藝原理第三章水質(zhì)的預(yù)處理第四章凝聚和絮凝第五章沉淀第六章過濾第七章吸附第八章氧化還原與消毒凈水處理第九章

水的幾種特殊處理方法第六章過濾第一節(jié)過濾原理1目錄CONTENTS2第三節(jié)濾料3第四節(jié)配水系統(tǒng)和承托層4第五節(jié)濾池的沖洗5第二節(jié)快濾池的構(gòu)造和工作過程*第六節(jié)其他形式濾池6第三節(jié)濾料在水處理中，過濾是利用具有一定孔隙率的濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。一、水處理中的濾料

給水處理中所用的濾料，必須符合以下要求：足夠的機(jī)械強(qiáng)度足夠的化學(xué)穩(wěn)定性合適的粒徑、良好的級(jí)配和適當(dāng)?shù)目紫堵守浽闯渥?，價(jià)格低廉，盡量就地取材1234濾料一、水處理中的濾料二、過濾工藝常用濾料使用最廣泛：石英砂。雙/多層濾料：無(wú)煙煤、磁鐵礦、金剛砂、石榴石、鈦鐵礦、天然錳砂等。輕質(zhì)濾料：聚苯乙烯、陶粒等。常用濾料——(1)石英砂石英砂濾料是采用天然石英礦為原料，經(jīng)破碎，水洗、篩選等工序加工而成，是水處理行業(yè)中使用量最大、最廣泛的凈水材料。常用濾料——(1)石英砂外觀呈多棱形、球狀，純白色，具有機(jī)械強(qiáng)度高、截污能力強(qiáng)、耐酸堿性能好等優(yōu)點(diǎn)。石英砂濾料因無(wú)雜質(zhì)，抗壓耐磨，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性能穩(wěn)定，截污能力強(qiáng)，效益高、使用周期長(zhǎng)，適用于單層、雙層過濾池、過濾器和離子交換器中。常用濾料——(2)無(wú)煙煤無(wú)煙煤，是一種堅(jiān)硬、致密且具有高光澤的煤礦品種。在所有的煤品種中，盡管無(wú)煙煤的發(fā)熱量較低，但碳含量最高，雜質(zhì)含量最少。常用濾料——(2)無(wú)煙煤無(wú)煙煤，俗稱白煤或紅煤。是煤化程度最大的煤。無(wú)煙煤固定碳含量高，揮發(fā)分產(chǎn)率低，密度大，硬度大，燃點(diǎn)高，燃燒時(shí)不冒煙。黑色堅(jiān)硬，有金屬光澤。以脂摩擦不致染污，斷口成貝殼狀，燃燒時(shí)火焰短而少煙。不結(jié)焦。一般含碳量在90%以上，揮發(fā)物在10%以下。無(wú)膠質(zhì)層厚度。熱值約6000-6500千卡/公斤。有時(shí)把揮發(fā)物含量特大的稱做半無(wú)煙煤；特小的稱做高無(wú)煙煤。常用濾料——(2)無(wú)煙煤無(wú)煙煤濾料是一種水處理行業(yè)過濾用濾料，是特別從深井礦物中精選的，具有最高的含碳量百分比。無(wú)煙煤濾料采用人工分類，可減少無(wú)關(guān)礦物質(zhì)并降低灰分含量，經(jīng)過過濾和沖洗，確保其適合水處理過濾之用。由于具有較好的固體顆粒保持能力，因此無(wú)煙煤能夠可靠地提高懸浮顆粒清除能力。常用濾料——(3)磁鐵礦磁鐵礦濾料是應(yīng)用于雙層(或多層)濾料過濾的材料。磁鐵礦濾料由于使用的顆粒粒徑最小，在雙層(或多層)濾料過濾中都是起著處理水質(zhì)最后把關(guān)的作用，因此磁鐵礦濾料質(zhì)量是否合格往往直接關(guān)系到水處理的水質(zhì)。常用濾料——(3)磁鐵礦在國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)水處理中，采用的過濾形式都是壓力過濾形式，壓力過濾器的過濾壓力和反沖洗壓力都比較大，在墊層中使用比重大的磁鐵礦墊料，可以適應(yīng)較大的反沖洗壓力。如果使用比重小或不合格的墊料，容易造成濾料和墊料在反沖洗過程中出現(xiàn)混層，過濾器會(huì)很快失去過濾作用。常用濾料——(3)磁鐵礦優(yōu)點(diǎn)磁鐵礦濾料，一般適用于管式大阻力配水系統(tǒng)，是三層濾池必備的一種過濾材料，主要對(duì)改進(jìn)承托層和配水系統(tǒng)有著良好的適用能力，具有強(qiáng)度高、濾速快、反沖洗時(shí)不易混層的優(yōu)點(diǎn)。另外，它對(duì)除鐵、除錳、除氟效果也很明顯。常用濾料——(4)金剛砂金剛砂，一般指碳化硅。碳化硅，是一種無(wú)機(jī)物，化學(xué)式為SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時(shí)需要加食鹽）等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。在C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm。莫桑石莫桑石也稱為（莫桑鉆），市場(chǎng)上大部分莫桑石均為人工合成，天然莫桑石非常稀少，僅存在于隕石坑內(nèi)，其顏色多為暗綠色、黑色。莫桑石的外觀與天然鉆石極為相似，肉眼很難分辨，也是物理特性最接近天然鉆石的一種寶石。常用濾料——(5)石榴石石榴石濾料又名“玉砂”或“天然金剛砂”，具有較強(qiáng)的硬度和很好的耐酸耐堿性，是一種島狀結(jié)構(gòu)的鋁（鈣）硅酸鹽，它色多優(yōu)美，經(jīng)高純磁選出的有灰、紅、綠、白等多種染色體。由于它內(nèi)部化學(xué)分子多，具有化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。常用濾料——(5)石榴石石榴石濾料一般由化學(xué)性能穩(wěn)定的天然硅酸鹽礦物石榴石加工而成，它熔點(diǎn)高、比重大、硬度大、耐酸耐磨度強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好，是一種新型耐磨凈水材料。常用濾料——(5)石榴石優(yōu)點(diǎn)：由于石榴石具有某些過濾介質(zhì)所沒有的特點(diǎn)，如它做為過濾介質(zhì)是不含有機(jī)物質(zhì)、無(wú)破碎或磨碎的礦物，同時(shí)也不含酸溶組分和其他細(xì)粒物料。所以石榴石在用作砂礫層的水過濾設(shè)施的過濾介質(zhì)上具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)能力，展示了廣闊的應(yīng)用前景。常用濾料——(6)鈦鐵礦鈦鐵礦也是可以作為濾料使用的，它是國(guó)家污水處理標(biāo)準(zhǔn)中提到的三種高密度礦石承托料之一，其他兩類是磁鐵礦濾料和石榴石濾料。局限：鈦鐵礦作為濾料的價(jià)格太高了，所以使用的很少。常用濾料——(7)聚苯乙烯聚苯乙烯泡沫濾料濾珠(EPS發(fā)泡塑料濾珠)，是可發(fā)性聚苯乙烯顆粒加入石油液化氣而發(fā)泡制成的珠狀白色小球。微孔發(fā)達(dá)，比表面積大，具有很強(qiáng)的吸附能力，屬輕質(zhì)濾料。常用濾料——(8)陶粒陶粒濾料：是以硅鋁質(zhì)原料為成陶組分，添加適量粘結(jié)劑和外加劑，經(jīng)配料混合、造粒成球、焙燒而成的濾料。常用濾料——(8)陶粒按原料組成按制備工藝黏土陶粒濾料粉煤灰陶粒濾料污泥陶粒濾料等燒結(jié)陶粒濾料免燒陶粒濾料常用濾料——(8)陶粒優(yōu)點(diǎn)相比于傳統(tǒng)濾料，陶粒濾料具有多微孔、比表面積高、掛膜性能好和截污能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且原材料價(jià)廉易得。過濾工藝常用濾料使用最廣泛：石英砂。雙/多層濾料：無(wú)煙煤、磁鐵礦、金剛砂、石榴石、鈦鐵礦、天然錳砂等。輕質(zhì)濾料：聚苯乙烯、陶粒等。三、濾料粒徑級(jí)配

（一）濾料粒徑級(jí)配的定義：指濾料中各種粒徑顆粒所占的重量比例。

（二）粒徑的概念：指能把濾料顆粒包圍在內(nèi)的一個(gè)假想球體的直徑。

K80=d80/d10其中：d10指通過濾料重量10%的篩孔孔徑，反映細(xì)顆粒尺寸；d80為通過濾料重量80%的篩孔孔徑，反映粗顆粒尺寸。K80的大小反映了濾料顆粒粗細(xì)不均勻程度，K80越大，則粗顆粒的尺寸相差越大，顆粒越不均勻，對(duì)過濾和反沖洗都會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響。為保證過濾和反洗效果，通常要求K80

<2.0（三）濾料粒徑級(jí)配表示方法：通常以最大粒徑dmax，最小粒徑dmin和不均勻系數(shù)K80表示。四、雙層及多層濾料級(jí)配

我國(guó)常用雙層及多層濾料粒徑級(jí)配見P93表6-1。五、濾料篩分

在工程中，要求濾料必須在一定粒徑范圍內(nèi)，并滿足級(jí)配指標(biāo)要求，故應(yīng)對(duì)濾料進(jìn)行篩選。

具體篩選過程參考P93-94。學(xué)生閱讀六、濾料層孔隙率的測(cè)定孔隙率：指濾料中孔隙體積與濾料體積的比值。用m表示。濾料層孔隙率測(cè)定方法與步驟如下：六、濾料層孔隙率的測(cè)定

濾料孔隙率1、m越大，雜質(zhì)穿透深度越