双层及多层滤料的介1
水处理过滤技术
国内快滤池一般采用d10=0.5～0.6mm，K80=2.0～2.2 的滤料；
国外则倾向于选用稍大的d10和较小的d80。
第三节
快滤池
第三节
快滤池
双层及多层滤料级配：
第三节
快滤池
三、承托层 作用：防止滤料从配水系统中流失； 反冲时均匀配水。 （1）单层滤料或双层滤料池，采用大阻力 配水系统由天然卵石或碎石组成。
快滤池
(在冲洗过程中不因碰撞、摩擦而破碎。)
② 有足够的化学稳定性。
(不溶于水，对废水中的化学成分足够稳定，不产生有害 物质。)
③ 具有一定的大小和级配。
（粒度适中，外形近乎球形，表面粗糙，带有棱角，能提 供较大的比表面和孔隙率，满足截留悬浮物的要求。）
④ 价廉，易得。
第三节
(2)滤料的种类
快滤池
A、提高滤料颗粒的均匀性，即减小K80 ，增大d10 。 B、由单层滤料改为多层滤料； C、改变水流方向（上下双向过滤）。
出水
石英砂 石英砂
出水
无烟煤 石英砂
无烟煤 石英砂 磁铁矿
承托层 进水
承托层 进水
承托层 出水
承托层 出水
a.上向流过滤
b.双向流过滤
c.双层滤料
d.三层滤料
第二节
过滤理论
为了改变上细下粗的滤层中杂质分布严重的不均匀 现象，提高滤层含污能力，出现了双层滤料、三层滤料 或均质滤料等，见图。
第二节
过滤理论
实际工作时，往往是下层滤料截留悬浮颗粒 作用远未得到充分发挥时，过滤就得停止。
原因：滤料经反冲洗后，滤层因膨胀而分层，表层滤料粒径最 小，粘附比表面积最大，截留悬浮颗粒量最多，而孔隙尺寸又最小， 因而，过滤到一定时间后，表层滤料间孔隙将逐渐被堵塞，甚至产 生筛滤作用而形成泥膜，使过滤阻力剧增。导致结果: (1)在一定过滤水头下滤速减小（或在一定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，以致悬浮杂质穿过滤层而使出水水质恶化。 当上述两种情况之一出现时，过滤将被迫停止。
废水处理工程课后习题答案
7.4穿透曲线是当废水连续通过吸附剂层时， 记录出水浓度，将出水浓度随时间变化作图得 到的曲线。
吸附床的设计运行方式的选择，很大程度上取决于穿透曲线，由穿透曲线法可以了解床 层吸附负荷的分布，穿透点和耗竭点。穿透曲线越陡，表明吸附速度越快。对单床吸附系统, 由穿透曲线可知，当床层达到穿透点时，必须停止进水，进行再生；对多床串联系统，当床 层达到耗竭点时，也需进行再生。
3.3答：混凝剂分为：无机盐混凝剂、有机高分子类混凝剂、微生物絮凝剂。常用混凝剂有：
硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺(PAM)等。
硫酸铝作用过程及机理：
三价金属铝在水中的存在形式是带六个结晶水的Al (H20)6•。当pH值小于4时，这种水
合离子是水中存在的主要形态，如果pH值升高，水合离子就产生结合水的水解，生成各种
电解凝聚：用于处理废水中的有机或无机胶体。
电解浮上：在阴极和阳极产生02和H2,这些微气泡表面积很大，在上升过程中易黏附 携带废水中的胶体微粒、浮化油等共同浮上。利用电解凝聚和浮上可以处理多重含有机物、 重金属废水。
第七章习题
7.3优点有：具有巨大的比表面积和特别发达的微孔，因此吸附能力强，吸附容量大。粒状 炭、工艺简单、操作方便，具有稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、 咼压作用，不易破碎。
第一章习题
1.5BODt为t时日消耗的溶解氧量，L表示t时日水中剩余的BOD
-1
解：已知BOD5=200mg/L，k=0.15d-1
由式BOD5=La-L= La(1-10-k1t)(1-4)
给水工程课后思考题答案15-19章
十四章：1、水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
答：水中杂质按尺寸大小可分成三类：１）悬浮物和胶体杂质：悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。
但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。
有机高分子物质通常也属于胶体一类。
天然水中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。
粒径大于０.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。
而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。
２）溶解杂质，分为有机物和无机物两类。
它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。
但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。
无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在的。
3、了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。
(7’)答：在《标准》中所列的水质项目可分成以下几类。
一类属于感官性状方面的要求，如不的水度、色度、臭和味以及肉眼可见物等。
第二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质。
第三类是对人体健康无益但一般情况下毒性也很低的物质。
第四类有毒物质。
第五类细菌学指标，目前仅列细菌总数、总大肠菌数和余氯三项。
4、反应器原理用于水处理有何作用和特点？(7’)答：反应器是化工生产过程中的核心部分.在反应器中所进行的过程,既有化学反应过程,又有物理过程,影响因素复杂。
在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。
在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。
许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。
例如，不的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。
9、PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。
给水工程17-18课时 过滤1 讲稿
设为二级反应，r（Ci）=-kCi2，则
2、完全混合连续式反应器（ CSTR型） 物料衡算式为：
按稳态考虑，即
，于是：
设为一级反应， r（Ci）=－kCi，则
因
，故
3、推流式反应器（ PF型） 现取长为dx的微元体积，列物料平衡式：
稳态时，
，则
x=0，Ci=C0；x=t，C=Ci，积分上式得
要求，提高滤速，发展为快滤池，滤速可以达到8～10m/h。
但经过自然沉淀的水再经过快滤池的过滤，出水浊度一般
达不到用户的要求，因此，快滤池前必须有化学预处理。另外由于滤
速的加快，滤层堵塞快，一般只能运行10个小时左右，清洗砂层成为
一个问题，反冲洗技术的发展，为快滤池的应用扫除了障碍，在城镇
水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。
运行可靠，运行和维护费用低；
进水为自然沉淀后的水，一般不需要化学预处理；
1～3个月后堵塞，需将表层的砂刮走，重新形成滤膜，并重
新补砂，添加新砂，操作麻烦；
寒冷季节时其表层容易冰冻。
表17—1 现代慢滤池的适用的进水条件与出水水质
适用的进水条 件
出水水质
细菌的去 除效率
颗粒物去除 效率
浊度10ntu以
2．慢滤池的工作过程 慢滤池的工作经历两个阶段： 滤层的成熟期：新投入运行的滤池，出水混浊，1－2个星期后，
滤层表面生长一层致密的滤膜，出水变得清澈。滤膜是被截留的杂质， 以及在其中藻类、原生动物、细菌等微生物生长繁殖的结果。滤层表面 生成滤膜的过程，称为滤层的成熟过程。
过滤期：在过滤期间，水中的杂质被截留在滤膜上，使滤膜的阻力 增大。当滤膜的阻力增大到使滤速减小时，停止过滤，人工将表层1～ 2cm的含泥膜砂层刮去，再进水进行过滤，进入下一个周期。 工作原理
国家水处理用石英砂滤料标准
国家水处理用石英砂滤料标准
一.水处理滤料及其级配
石英砂是使用最广泛的水处理滤料。
在双层和多层滤料中，常用的还有无烟煤、柘榴石、钛铁矿、磁铁矿、金刚砂等。
在轻质滤料中，有聚苯乙烯及陶粒等。
在石灰处理系统中，常采用大理石。
滤料粒径级配是指滤料中各种粒径颗粒质量所占的比例。
粒径是指正好可通过某一筛孔的孔径。
二.各种水处理滤料标准
1. 水处理用石英砂滤料标准
(1)适用范围本标准适用生活饮用水过滤用石英砂滤料(或以含硅物质为主的天然砂)及砾石承托料(用于滤池中承托滤料的砾石)。
用于工业用水过滤的石英砂滤料和砾石承托料可参照执行。
(2)石英砂滤料的技术要求
石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于1.5%(质量分数)。
石英砂滤料的密度不应小于2.55g/cm2，使用中对密度有特殊要求者除外。
石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质，滤料的水浸出液应不含有毒物质。
含泥量应不大于1%，密度小于2g/cm³的轻物质的含量不应大于0.2%。
石英砂滤料的灼烧减量不应大于0.7%。
石英砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
双层均质滤料过滤和气水反冲洗技术工艺的探讨
变， 则水头损失随之增大， 过滤后期 的滤后水水质 也会恶化， 浊度上升 。 当上述两种趋势之一超过其 各 自预先设定的极 限值时 ， 过滤就必须停止 ， 此时
的第 一座 用 于公 共供 水 方 面 的慢 滤 池起 源 于 １ｏ 年的英国佩斯利（ ａ ｌ ） 早期的慢滤池仅 ８４ Ｂ ｌｅ 。 ｓｙ 用来 处 理经 过 自然 沉 淀 的地 表 水 ， 后水 质 只 能 滤 用清亮 、 无嗅、 无味和无色等粗略指标定性描述 。 自水处理开始应用混凝沉淀技术后 。 慢滤池一度 用来处理经混凝沉淀后的地表水 ， 但其滤速太慢 、 占地 面积过大。针对这一不足 ，８４ １８ 年美国萨默 维尔（ ｍ ｒ ｌ ） Ｓ ｅ ｉｅ ｏ ｖｌ 诞生了第一个快滤池 多孔 介质 过滤 中 的影 响 因素众 多 ， 相互 交 联 、 复杂 ， 难以给出一个准确 、 实际的理论模式 ， 操作 时不得不采用半经验 的方式。然而 ， 大量的生产 实践积累 了许多有 关滤池运行 和操 作方面的经
维普资讯
双层均质滤料过滤和 气水反冲洗技术工艺的探讨
上 海 市供 水 管理处 于 大海 摘 要 通 过对过 滤技 术发展 历 史的 回顾和 不 同过滤 方式效 果的 比较 分析 ， 过滤理 论 分 在
析的基础上 ， 出了双层均质滤料过滤和气水反冲洗的新技术工艺。 提
验 。 由此发 展 出四 阀、 并 双阎 、 阎 、 吸 、 无 虹 Ｖ型 、 压 力及 变 截面等 多型 滤池 。在过 滤方 式上 也一 改过
需要借助反冲洗 ． 以恢复滤层 的正常过滤性能。 所
以。 冲洗是保证滤池顺利运行的关键 。 反
目前 广泛采 用 的反冲洗方 式 主要有 高 速水反
易实现的， 但对于原有的滤池 ， 则应在不进行过多 变动的情况下 ，经济有效地提高其过滤性能。为 此。 调整滤层结构成为重要的发展方向。 传统的单
多介质过滤器的工作原理
02
水平，将摆杆边缘与内侧刻线对齐固定，用水平尺
靠
在摆杆侧面调整机体左右水平。
万能材料试验机夹具的选择
1. 根据主机最大试验力选择主要夹具。万能材料试验机夹
1
具所能承受的最大力必须大于等于主机的最大试验力。
根据非标配置、或扩展配置选一些次要夹具。(例如：扩
2
展配置传感
01.
器为10kN,所选次要夹具所能承受的 最大试验力也要为10kN。
多 阐 点
述击
观此 点处 。添
介
质 加
正
过 文
， 文
滤 字
是
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思 想
的 的
提
工 炼
， 请
作 尽
量
原 言
简 意
理 赅
的
在条件适宜时可以沉淀。用过滤器截留 悬浮固体，以过滤介质截留悬浮固体前 后的重量差作为衡量过滤器发挥作用的 依据。过滤介质一般
使用的滤料介质.根据水中的杂质成份可以采用单层过滤、双层过
01
滤和多层过滤。
多介质过滤器工
02
作原理：采用多介质滤料压力过滤法是 一种高效的过滤设备，反冲洗时滤料在 水力筛分的作用下比重相对小粒度大的 飘落在上层，比重小
பைடு நூலகம்
的在下面。在上面的直径大，在下面的 直径大小，形成一个滤床，过滤是在水 通过滤层的全过程中完成的，是先进的 过滤设备
多介质过滤器适用范围：循环水旁滤专用 设备，适用于油田、炼油厂、石油化工、 冶金、轧钢、焦化、皮革、机械加工、发 电、市政工
01
荷测量的影响相 对较小，但是对 小负荷测量的影 响是很大的。如 何解决万能材料 试验机测试结果 误差呢？
水质工程学 第六章过滤
水质工程学1 xx学院 环境工程学院XX教研室水质工程学1第6章 过 滤过滤理论02滤池冲洗04过滤概述01配水系统05滤料与承托层03各种滤池066.1 过滤概述原水经过沉淀后，水中尚残留一些细微的悬浮杂质，需用过滤的方法除去,过滤就是以具有孔隙的粒状滤料层（如石英砂）截留水中杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。
6.1.1 功能主要去除水中悬浮物质1．给水净化中城镇给水处理中，滤池置于沉淀池或澄清池后，出水浊度<1NTU。
当原水浊度较低，且水质较好时，也可直接过滤。
过滤的功效：（1）降低水的浊度，同时水中有机物、细菌以及病毒等也将随浊度的降低而被部分去除。
（2）为滤后消毒创造良好的条件，细菌等失去杂质保护易被杀灭。
2．废水处理废水深度处理中：二级处理出水可经混凝沉淀后再进行过滤处理。
过滤一般是作为活性炭吸附以及离子交换、电渗析、反渗透、超滤等工艺的前处理或回用的前处理。
6.1 过滤概述6.1.2 慢滤池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，见5—1。
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。
滤速慢：V＝0.1-0.3 m/h； 表面生长一层滤膜（1－2个星期后）效果：浊度可降到0，可不消毒。
机理：微生物吞食细菌微生物分泌出起凝聚作用的酶藻类产生氧气，起氧化作用。
但生产效率低，1－3月后堵塞，需刮掉滤膜，重新补砂。
6.1 过滤概述表6—1 现代慢滤池的适用的进水条件与出水水质慢滤池圆形 生物慢滤池6.1 过滤概述6.1.3 快滤池一、快滤池的分类：1、按滤料组成分：单层滤池，双层滤池和多层滤池2、按阀门设置分：普通快滤，虹吸滤池，移动罩冲洗滤池，双阀快滤，单阀快滤，快滤无阀3、按过滤的水流方向：上向流，下向流，双向流4、按工作的方式：重力滤池，压力滤池5、按冲洗方式分：高速水冲，气水反冲，表面助冲6、按滤速：慢滤池和快滤池快滤池1、普通快滤池的构造组成： 集水渠洗砂排水渠滤料层承托层配水系统管廊：浑水进水管清水出水管初滤水冲洗来水冲洗排水四大阀门（至少）2、工作过程由过滤与反冲洗两部分组成。
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双层及多层滤料的介绍
传统的单层级配滤料因反冲洗时水力分级的影响，其粒径分布呈现上小下大的“正粒度”排列，过滤过程中就会出现无烟煤滤料表层水头损失增长迅速和滤后水中杂质颗粒提前穿透两种不利后果，其中任何一种都会缩短过滤周期、减少周期产水量，并因中下层滤料基本未发挥截污作用而造成滤料吸附能力的浪费。
单层均质滤料(K80<1. 5或K60 <1. 2)在某些程度上克服了滤料的整体或部分“正粒度”分布给过滤带来的不良情况，因而水中的悬浮杂质能渗入滤料层深处并被截留。
但在实际应用过程中，滤料需选用较大的粒径，其相应滤料层高度也需增加。
即单层均质滤料滤池在用粗滤料过滤的条件下，为保证过滤过程的正常进行，滤料层的厚度应适当增加，这种增加对新建滤池是易于实现的，但给老水厂原有生产滤池的挖潜改造带来困难，因自来水厂各处理构筑物之间的高程配合有相应的要求。
因此在不进行过多变动的情况下，经济有效地提高其过滤性能、调整滤料层结构成为给水处理提高过滤效果的重要发展方向。
为了克服传统单层级配滤料层水力分级和单层均质滤料层厚度较大的缺陷，研究人员开发了双层滤料和多层滤料。
双层滤料就是在滤层上部放置一层粒径较大、密度较小的轻质滤料。
双层滤料滤层过滤时，水先通过粗粒径滤料，之后通过细粒径滤料，这样可增加滤料层的截污容量，延长过滤周期，体现理想滤料层的概念。
使用较早也较广泛的轻质滤料是无烟煤，无烟煤滤料的密度比石英砂的密度小，粒径比石英砂大，在反冲洗后无烟煤滤料仍保持在石英砂层上面。
后来使用的轻质滤料还有人工陶粒、人工合成纤维等。
由于受到天然材料的限制，生产中所采用的仍然只有双层和三层滤料。
对于滤料粒径与滤料层厚度基本一致的两种滤料层(单层滤料与双层滤料)的优劣问题，从原理上说，双层滤料更接近于理想滤层，故在同样过滤的条件下，双层滤料比单层滤料的水头损失增长较慢，因而工作周期较长。