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過(guò)濾的過(guò)程和方法
1.1過(guò)濾原理
主要包括遷移、附著和脫附三個(gè)過(guò)程。
1.2過(guò)濾周期及反沖洗
⑴過(guò)濾周期
工程應(yīng)用中,設(shè)計(jì)和運(yùn)行是以水頭損失來(lái)控制過(guò)濾周期,當(dāng)濾料的水頭損失達(dá)到最大允許值時(shí),就停止過(guò)濾,沖洗濾池。
⑵反沖洗的方法
①單獨(dú)用水反沖洗:用高速水流沖洗
優(yōu)點(diǎn):只需一套反沖洗系統(tǒng)。
缺點(diǎn):沖洗耗水量大,當(dāng)沖洗強(qiáng)度控制不當(dāng)時(shí),可能產(chǎn)生礫石承托層松動(dòng),沖洗后濾料因水力分級(jí)呈上細(xì)下粗的分層結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
②氣水聯(lián)合反沖洗:采用空氣和水流同時(shí)沖洗。
優(yōu)點(diǎn):沖洗效果好,耗用水量少小,沖洗過(guò)程中不需濾層流化。
缺點(diǎn):需增加空氣系統(tǒng),與單獨(dú)用水沖洗相比所需設(shè)備較多。
③帶表面輔助沖洗的水反沖洗
在濾層表面設(shè)置高速水沖洗系統(tǒng),利用高速水流對(duì)表層濾料加以攪動(dòng),增加濾料顆粒的碰撞機(jī)會(huì),利用高速水流的剪切作用來(lái)提高反沖洗效果。
1.3濾池的基本構(gòu)造
主要由濾料層、配水系統(tǒng)和承托層組成。
⑴濾料層
①顆粒濾料過(guò)濾
廢水處理中可用石英砂、無(wú)煙煤、陶粒、纖維球、聚氯乙烯球等作為濾料。
例如以石英砂作濾料時(shí),砂粒徑為0~2.0mm,該值大于給水濾池的石英砂粒徑(0mm);反沖洗強(qiáng)度可取18~20L/㎡/s,亦大于給水過(guò)濾時(shí)的12~15 L/㎡/s.
廢水懸浮物濃度高時(shí),為了提高濾池的納污量,延長(zhǎng)過(guò)濾周期,可采用粗濾料、雙層或三層濾料和上向流濾池。處理廢水的上向流濾池為下部進(jìn)水,上部出水,各層濾料截污力能完全發(fā)揮,水頭損失上升緩慢。
例如,處理廢水的某上向流濾池的濾料級(jí)配由上而下分別為:上部細(xì)砂層,砂粒徑為1~2mm,層厚1500mm;中部砂層,砂粒徑為2~3mm,層厚300mm;下部粗砂層,砂粒徑10~16mm,層厚100mm.
②多孔濾料過(guò)濾
去除毛紡、化纖和造紙等行業(yè)廢水中的懸浮細(xì)纖維而采用的篩網(wǎng)過(guò)濾即為多孔濾料過(guò)濾。
⑵配水系統(tǒng)和承托層
配水系統(tǒng)一般分為大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)兩類。
承托層一般是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用,若采用中小阻力配水系統(tǒng),且配水孔眼數(shù)量多、尺寸小,配水本身已很均勻,濾料本身不會(huì)從孔眼漏掉的話,承托層可以適當(dāng)減小或省去。
1.4濾池的分類
濾池按濾料組成分為:?jiǎn)螌訛V料、雙層濾料、多層濾料及混合濾料濾池。
按水流方向分為:下向流、上向流、雙向流和輻向流濾池。
按濾速大小分為:慢濾池、快濾池和高速濾池。
按濾池的布置或構(gòu)造分為:普通快濾池、雙閥濾池、無(wú)閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)沖洗罩濾池和V型濾池。
按過(guò)濾驅(qū)動(dòng)力分為:重力濾池、壓力濾池。
1.5城市污水三級(jí)處理中過(guò)濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)規(guī)定)
⑴濾池的反沖洗
三級(jí)處理中對(duì)濾池反沖洗的要求高,建議采用氣、水反沖洗與表面沖洗相結(jié)合的聯(lián)合反沖洗方式。
⑵濾池池型
避免選用虹吸濾池等反沖洗能力較差的池型,而應(yīng)優(yōu)考慮選用移動(dòng)沖洗罩濾池、V型濾池和T型濾池等表面沖洗能力較強(qiáng)的池型。
由于雙閥濾池和四閥濾池具有技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、操作可靠等優(yōu)點(diǎn),常被采用。
⑶濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)
與給水處理中濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)相比,在城市污水三級(jí)處理中濾層的厚度和濾料粒徑都較大,但濾速則略小。在城市污水三級(jí)處理中過(guò)濾單元的主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要為:
1.6壓力濾池和微孔篩濾機(jī)
⑴壓力濾池
是一個(gè)密閉的鋼罐,里面裝有和快濾池相似的配水系統(tǒng)和濾料等,在壓力下操作運(yùn)行。 在小規(guī)模的中水處理流程中過(guò)濾單元多采用壓力濾罐,其特點(diǎn)是占地少,建設(shè)周期短,有定型產(chǎn)品,且運(yùn)行管理方便。
⑵微孔篩濾機(jī)
是利用微孔篩濾網(wǎng)進(jìn)行固液分離,過(guò)濾機(jī)理主要是機(jī)械篩濾作用。 特點(diǎn)是占地面積小,處理量大,操作管理方便,在啤酒生產(chǎn)廢水的預(yù)處理中獲得廣泛應(yīng)用
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