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鞏義市亞泰凈水濾料廠
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閱讀：225發(fā)布時(shí)間：2013-4-11
天然水經(jīng)過混凝澄清處理后，濁度通常在10-20mg/L之間，這種水還不能直接送入后續(xù)除鹽系統(tǒng)，例如逆流再生離子交換器要求將進(jìn)水濁度降低到2mg/L以下，否則會(huì)影響離子交換器的運(yùn)行，進(jìn)一步降低水中濁度的方法之一就是過濾處理。
過濾技術(shù)的發(fā)展
通過多孔材料層除去水中懸浮物的過程稱為過濾。用于過濾的多孔材料稱為濾料或過濾介質(zhì)，石英砂是zui常用的粒狀過濾材料。用粒狀無煙煤濾料進(jìn)行過濾的方法應(yīng)用已久，對它的機(jī)理也有一個(gè)較長時(shí)期的、不斷發(fā)展的認(rèn)識(shí)過程。
在19世紀(jì)，工業(yè)用濾池中放置的砂粒很細(xì)，過濾時(shí)的濾速很慢，大致0.1-0.3m/h，這種濾池稱為慢濾池。慢池池是依靠藻類和原生動(dòng)物在砂層表面繁殖而生成的一層黏膜起過濾作用的，慢濾池生產(chǎn)率太低，且對于含有微小黏土顆粒的原水處理效果較差，所以在工業(yè)上未能得到發(fā)展。
現(xiàn)在工業(yè)上采用的都是快濾池，它的濾速可高達(dá)8-100m/h或更大。快濾池中裝載的濾料顆粒要比慢濾池的大，對于經(jīng)混凝和澄清后的水起有效的過濾作用?？鞛V池的無煙煤濾料過濾作用并不依靠表面形成的生物黏膜，所以無需等待一個(gè)黏膜形成階段。
快濾池有多種池型：按水流方向分有下向流、上向流、雙向流和輻射流濾池;按構(gòu)成濾床的濾料數(shù)目分有單層濾料、雙層濾料和三層濾料濾池及纖維過濾;按閥門個(gè)數(shù)分有四閥濾池、雙閥濾池、單閥濾池和無閥濾池。除此之外，還有用于精密過濾的管式微孔過濾器、覆蓋過濾器、電磁過濾器及無濾料的盤式過濾器等。
對過濾機(jī)理的認(rèn)識(shí)
過濾機(jī)理的發(fā)展大致分為三個(gè)階段。*階段是定性的，在慢濾池時(shí)期，人們認(rèn)為過濾的機(jī)理是篩分作用，認(rèn)為懸浮顆粒是通過濾層中的微小孔眼被阻擋下來，認(rèn)為濾床如篩網(wǎng)。第二階段主要是對遷移過程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，得出在去除過程中各種作用于懸浮顆粒的因素和粒徑大小的關(guān)系。隨著過濾機(jī)理研究的深入和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，第三階段把膠體和表面化學(xué)、物理化學(xué)以及流體力學(xué)的理論應(yīng)用到過濾理論中，發(fā)現(xiàn)了許多因素在截污過程中發(fā)揮著重要作用，研究得知在過濾過程中除了有篩分作用外還有以下作用：
（1）遷移過程。由于沉淀、慣性、水力梯度等原因，水中微小的顆粒運(yùn)動(dòng)到濾料顆粒表面上被吸附，這一過程也稱輸送過程、碰撞過程。
（2）架橋過程。被吸附下來的懸浮物在濾料穎粒表面上由于范德華力和其他高分子物質(zhì)作用下發(fā)生彼此重疊和架橋的過程，因此形成了一層附加的濾膜，這一過程又稱吸附過程或吸著過程。
?。?）混凝過程。在絮凝體、懸浮物和砂粒表面之間發(fā)生了與混凝相同的顆粒凝集過程。
?。?）剝落過程。水流剪切力將已經(jīng)黏附的雜質(zhì)從濾料表面剝離下來的過程。剝落作用一方面導(dǎo)致雜質(zhì)與無煙煤濾料顆粒間的碰撞無效;另一方面剝落有利于雜質(zhì)輸送到濾層內(nèi)部，進(jìn)行深層過濾，使整個(gè)濾層濾料的截污能力得到發(fā)揮。
過濾初期，濾料較干凈，孔隙率較大，孔隙中的水流速度較慢，水流剪切力較小，剝落作用微弱，黏附作用占優(yōu)勢。
隨著過濾時(shí)間的延長，濾料表面黏附的雜質(zhì)逐漸增多，孔隙中的通道變窄，水流速度增加，剪力增大，當(dāng)剝落力與黏附力相等時(shí)，水流輸送到此處的雜質(zhì)不能被截留，繼續(xù)被水流攜帶到后續(xù)較為清潔的濾料層中濾除，上述過程持續(xù)下去，濾料的截污能力得以發(fā)揮。
黏附力由濾料和雜質(zhì)的性質(zhì)所決定，剝落力由過濾操作的外部條件如池速所決定。濾速快，濾速波動(dòng)幅度大，或?yàn)V速上升速度快，水流剪切力大，剝落作用強(qiáng)。
過濾機(jī)理雖然較復(fù)雜，但在具體條件下某種作用顯著一些，例如當(dāng)濾料顆粒較小，水流是由上向下通過濾層時(shí)，過濾作用主要體現(xiàn)在濾層表面，此時(shí)，過濾機(jī)理主要是篩分和架橋作用，這種過濾稱為表面過濾。當(dāng)過濾過程發(fā)生在濾層中間時(shí)，吸附與混凝起主要作用，這種過濾可稱為深層過濾或?yàn)V床過濾。
無煙煤濾料過濾不僅可以降低水的濁度，而且隨濁度的降低可同時(shí)除去水中的有機(jī)物、細(xì)菌甚至病毒。研究表明、過濾對于去除水中病原體具有某些優(yōu)于消毒方法的功能，對提高飲用水處理的質(zhì)量和改善消毒效果有利。
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