过滤在水处理中的作用及机理
《水处理技术及原理》第6章-过滤
滤池穿孔滤砖
28
复合气水反冲洗配水滤砖
29
4.3 反冲洗
第
恢复过滤能力
4
1．反冲洗方式
节
1) 高速水流反冲洗: 30-36 m/h
配
2) 气、水反冲洗
水
气冲强度：10－20 L/m2 s
系
水冲强度：3－4L/m2 s
统
3) 表面辅冲加高速水流反冲洗
与
反
冲
洗
30
冲洗强度 膨胀度
L/(s m2)
24
4.2 配水系统类型
第
2．小阻力配水系统
减少配水系统阻抗S1
4
降低配水系统流速
节
增大配水空间
配
使孔眼处的压力接近
水
相应降低S2，增加开孔比1.0-1.5%
系
统
与
特点：配水系统结构简单，冲洗水头小（2m左右）
反
适应于面积小的滤池
冲
洗
25
钢筋混凝土穿孔板：板上铺设一层或两层 尼龙网。
26
穿孔滤砖：开孔比，上层1.07％，下层0.7%
第 2
节
快 滤 池
9
2.2 普通快滤池的工作过程与周期
第 工作过程 2
节
快 滤 池
10
2.3 过滤方式-变水头等速过滤
第
2
随着过滤进行，滤层孔隙率
节
减少，水头损失增加，滤池
内水位自动上升，自由进流，
以保持过滤速度不变。
快
滤
-------虹吸滤池
池
无阀滤池
11
2.3 过滤方式-等水头等速过滤
第
通过设置出水流速调节器 ：普通快滤池
净水器是什么原理
净水器是什么原理
净水器是一种设备，它基于物理、化学或电化学的原理来去除水中的杂质、污染物和有害物质，使水变得更加安全和清洁。
净水器的工作原理可以分为以下几种：
1. 滤网过滤：净水器中常见的滤网过滤方法是通过孔径小于水中杂质的滤网，如陶瓷滤芯、活性炭滤芯等，来物理隔离和吸附杂质。
这些滤网能够去除悬浮固体、铁锈、泥沙、藻类等颗粒物质。
2. 吸附/活性炭：活性炭是一种亲水性极强的吸附材料，具有
极高的表面积。
净水器中的活性炭滤芯能够吸附水中的有机物、余氯、重金属离子等，从而改善水的味道和净化水质。
3. 反渗透：反渗透(RO)是一种通过高压力将水强行通过细微
孔隙，以分离水中溶解性固体、溶解性金属、重金属离子、有机物、微生物、细菌和病毒等的方法。
净水器中的RO膜能够
有效去除水中的细菌、病毒、重金属等有害物质。
4. 臭氧杀菌：臭氧具有较强的氧化能力，能够迅速杀灭细菌、病毒和微生物。
净水器中的臭氧发生器会产生臭氧气体，并将其注入水中进行杀菌消毒。
5. 紫外线消毒：净水器中的紫外线消毒技术利用紫外线照射水体，破坏细菌和病毒的DNA结构，使其失去繁殖能力，从而
达到杀菌的效果。
需要注意的是，不同型号和品牌的净水器可能采用不同的原理和组合方式来净化水质。
消费者在选择净水器时应根据自己的需求和水质情况选购适合的产品。
水质工程学(1)--过滤
与 1、拦截：颗粒尺寸较大时，处于流线中的颗粒会直接碰到滤
环
料表面产生拦截作用。
境 工 程
2、沉淀：颗粒沉速较大时，会在重力作用下脱离流线，产生 沉淀作用。
3、惯性：颗粒具有较大惯性时也可以脱离流线与滤料表面接 触，为惯性作用。
学 4、扩散：颗粒较小，布朗运动剧烈时会扩散至滤料表面，为
院 给
教
止。
研
室
23
水 可见，大量颗粒
资 被表面滤料所截留。
源 在过滤过程中，
与 滤层Байду номын сангаас悬浮颗粒截
环 留量随着过滤时间
境 和滤层深度而变化的规律，
工 程 学 院 给 排 水
以及由此而导致的水头损失 变化规律，与原水进水 水质、水温、 滤速、滤料粒径、形 状、悬浮物表面性质等 因素有关，影响因素非常复杂。
与 原因：表层滤料粒径最小，粘附表面积最大，截留
环
悬浮颗粒量最多，而空隙尺寸又最小，因而，过滤
境
到一定时间后，表层滤料间孔隙将逐渐被堵塞，甚
工
至产生筛滤作用而形成泥膜，使过滤阻力剧增。其
程
结果；1）在一定过滤水头下滤速剧减（或在一定
学 院 给 排 水
滤速下水头损失达到极限值）；2）或者因滤层表 面受力不均匀而使泥膜产生裂缝时，大量水流将自 裂缝中流出，以致悬浮杂质穿出滤层而使出水水质 恶化。当上述两种情况之一出现时，过滤将被迫停
工
如石英砂；由于两种滤料的比重差，在一定的反冲洗
程 学 院
强度下，轻质滤料仍在上层，重质滤料仍在下层，构 成双层滤料滤池，虽然每层滤料粒径仍由上而下递增， 但就整个滤层而言上层滤料平均粒径大于下层平均粒 径。
给 排
过滤的名词解释
过滤的名词解释过滤是一个常用的名词，在我们日常生活中无处不在。
它指的是根据一定的标准、规则或条件，从某个集合中去除或筛选掉其中的一部分元素。
过滤可以出现在不同的领域，如水处理、信息筛选、图像处理等等。
本文将从不同角度对过滤进行解释，探讨其在不同领域中的应用。
一、水处理中的过滤水是生命之源，而水质的好坏直接关系到人们的健康和生活质量。
在水处理过程中，过滤是不可或缺的一环。
通过过滤，能够去除水中的悬浮物、颗粒物、有机物等杂质，提高水的透明度和纯净度。
常见的水处理过滤方式包括砂滤、活性炭过滤、超滤等。
这些过滤方法通过不同的过滤介质和过滤层次，实现对水中各种杂质的有效去除，确保人们饮用水的安全和健康。
二、信息筛选中的过滤随着互联网的快速发展，我们每天都会接收到大量的信息，包括邮件、短信、社交媒体消息等。
然而，不是所有的信息都对我们有用或者有意义。
信息筛选通过一系列的过滤方式，帮助我们筛选出真正有价值的信息，减少信息的干扰和负担。
常见的信息筛选方式包括邮件过滤器、垃圾短信过滤、关键词过滤等。
通过设定过滤规则，我们可以过滤掉一些无关或垃圾信息，使我们更专注于对我们有用的信息，提高工作和生活效率。
三、图像处理中的过滤在数字图像处理领域，过滤是一种常见的技术，用于改善图像的质量、去除噪声、增强细节等。
图像滤波可以根据图像的频率、强度、纹理等特征，对图像进行不同类型的处理。
常见的图像滤波算法包括平滑滤波、锐化滤波、边缘检测等。
通过合理选择和应用这些滤波算法，我们可以改善图像的观感，使其更清晰、更真实。
四、其他领域中的过滤应用除了上述领域，过滤在其他许多领域也有广泛的应用。
例如，交通领域中的车辆行驶过滤，可以帮助筛选合适的道路和规划最佳的行驶路线；金融领域中的风险过滤，可以帮助筛选风险较小的投资项目；医学领域中的信号处理过滤，可以帮助提取出有效的生物信号等。
这些应用都基于过滤的原理和方法，通过去除或筛选掉一些不符合特定条件的元素，从而提取出所需的有用信息。
净化水质的原理
净化水质的原理
水质净化技术的原理很多，以下是其中一些常见的原理：
1. 活性炭吸附：活性炭具有大量微孔，在水中起到吸附有机物和氯等杂质的作用。
通过将水源通入装有活性炭的过滤器中，有机物和氯等杂质被吸附到活性炭表面，从而净化水质。
2. 臭氧氧化：臭氧是一种强氧化剂，可以快速分解有机物、微生物以及细菌等。
通过将臭氧注入水中，臭氧分解有机物，杀死细菌和微生物，从而达到净化水质的目的。
3. 紫外线消毒：紫外线具有强烈的杀菌作用，对细菌、病毒和其他微生物具有高度致命效果。
将水流通过紫外线灯照射，可以杀死绝大部分微生物，从而净化水质。
4. 反渗透：反渗透是一种通过半透膜分离物质的技术。
水经过一层特殊膜，其中只有水分子可以穿透，而其他杂质和溶解物则被隔离在另一侧。
通过反渗透，可以去除水中的大部分杂质和溶解物质，从而净化水质。
5. 离子交换：离子交换是一种通过交换树脂吸附和释放离子的方法。
树脂具有特定的化学性质，能够吸附水中的特定离子。
通过将水流通过含有交换树脂的过滤器，可以去除水中的特定离子，从而净化水质。
这些只是常见的净化水质原理之一，实际应用中可能会结合多种净化技术来达到更好的净化效果。
水处理常用的水处理方法及原理
水处理常用的水处理方法及原理水处理紫外线杀菌灯常用的水处理方法有：(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线消毒法等，现在将这些处理法之原理及功能在此一一说明。
一、沉淀物过滤法沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。
这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。
这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。
滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。
只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。
对於溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。
如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。
人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。
因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。
沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质面或许有细菌在此繁殖，并释放毒性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。
二、硬水软化法硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。
其软化的反应式如下:Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後，将原本含在其内的Na+离子释放出来。
现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。
树脂基质(resin matrix)内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原(regeneration)的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，其反应方式如下:Ca-EX2+2Na+ (浓盐水)→2Na-EX+Ca2+Mg-EX2+2Na+ (浓盐水)→2Na-EX+Mg2+如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，同时病人也容易得到硬水症候群。
水处理工作原理
水处理工作原理
水处理工作主要通过以下几个原理来实现：
1. 去除悬浮物：水处理过程中，常使用物理过滤器（如滤网、滤棉）来去除悬浮物，这些物理过滤器通过孔隙的大小将悬浮物截留在其中，从而使水净化。
2. 沉淀：沉淀是指将水中的悬浮物通过重力作用逐渐沉淀下来。
通常通过沉淀池或沉淀槽来实现，利用悬浮物的比重大于水的原理，使其沉淀到底部，然后将上清水抽取出来。
3. 除菌杀菌：水处理中，常采用物理杀菌或化学杀菌来消灭水中的微生物。
物理杀菌通常通过紫外线辐射或加热来进行，这些方法可以破坏或杀死微生物的细胞结构。
化学杀菌则是指使用消毒剂（如氯化物、臭氧等）来破坏微生物的细胞组成。
4. 吸附：在水处理中，常使用活性炭等吸附剂来去除水中溶解的有机物、异味等。
活性炭具有大量的微孔和吸附表面，能够吸附水中的有机物质。
5. 化学反应：有些水处理过程需要通过化学反应来去除水中的污染物。
例如，在水处理中，常使用铁盐或铝盐来形成型心，然后与水中的杂质发生沉淀反应，从而去除污染物。
以上是水处理工作的几个主要原理，通过这些原理可以将水中的杂质、污染物去除，使水达到符合标准的净化要求。
水的物理化学处理方法-过滤
5~7
(2) 冲洗泵
a) 工作流量：反冲强度×单格面积。
b) 扬 程：提升高度＋7 m。
(3) 反冲洗排水槽
2x
2x
x 1.5x
反冲洗槽结构图
a) 结 构 上口要求尽量水平，误差小于±2mm。两端 可以水平，也可使起始端深度为出口端的一 半。
b) 尺寸计算
① 单个排水槽的排水量
Qc=qab
q ––– 冲洗强度，L/(m2·s)； a ––– 两槽中心距，一般为1.5~2.2m； b ––– 槽长度，一般不大于6 m。
反冲系统的设计 (1) 冲洗强度
滤层
单水反冲 水气反冲 强度L/(m2·s) 强度L/(m2·s)
气水比
膨胀 冲洗时间 率% min
石英砂滤料 12~15
8～13 0.83:1~2:1 45
5~7
双层滤料
13~16
13～15 0.83:1~2:1 50
6~8
三层滤料
16~17
15～16 0.83:1~2:1 55
•②尽可能减小s1的数值，使水从进口流到 末端的水头损失可以忽略不计， s1<< s2+ s3+ s4,，也可使qA≈qB——小阻力配水系统。 形式：进水空间＋滤砖滤头
排水槽及集水渠
– 排水槽作用：均匀收集和输送反冲洗水
– 形状：
• 槽顶尽量平，槽底有坡度，面积不超过滤池面积的25%， 高出滤层膨胀最大高度
② 槽底为三角形断面的出口端尺寸
x 1 qab 2 1000v
v‘ ––– 冲洗排水槽出口处的流速， 一般取0.6 m/s。
③ 槽底为半圆形断面的出口端尺寸
x 1 qab 2 4570v
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过滤在水处理中的作用及机理
在给水处理中，常用过滤处理沉淀或澄清池出水，使滤后出水浑浊度满足用水要求；
在处理中，过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段；作为生化处理后的深度处理，使滤后水达到回用的要求。
过滤的机理可分为阻力截留、重力沉降和接触絮凝三种。
当流过层时，粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层的空隙中，从而使此层间的空隙越来越小，截污能力随之变得越来越高。
结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的，并由它起主要的过滤作用。
这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
通过滤料层时，众多的滤料介质表面提供了巨大的沉降面积。
据估计，1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有400m2不受水力冲刷而可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小“”，悬浮物极易在此沉降下来。
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