微絮凝过滤的原理及特点
微涡旋絮凝装置工作原理
微涡旋絮凝装置工作原理微涡旋絮凝装置是一种用于水处理的设备，其工作原理是利用涡旋流场的作用，将水中的悬浮颗粒物迅速聚集形成絮凝体，从而实现水的净化和过滤。
本文将详细介绍微涡旋絮凝装置的工作原理及其应用。
一、涡旋流场的形成微涡旋絮凝装置通过设计特殊的流道结构，在流体中形成涡旋流场。
当水通过装置时，流体在流道中受到流速的突变和方向的变化，产生剪切力和离心力。
这些力的作用下，水中的悬浮颗粒物受到扰动并产生旋转运动，从而形成微小的涡旋。
二、絮凝体的形成在涡旋流场中，悬浮颗粒物会随着流体的旋转不断碰撞和融合，形成更大的絮凝体。
涡旋流场的剪切力和离心力可以有效地促进颗粒物之间的碰撞，并提高碰撞的效率。
这样，原本分散在水中的悬浮颗粒物会聚集在一起，形成较大的絮凝体。
三、絮凝体的分离经过一段时间的絮凝过程，水中的颗粒物已经形成了一定大小的絮凝体。
此时，通过调整涡旋流场的流速和流道结构，可以使絮凝体与水的相对运动速度减小，从而实现絮凝体的分离。
通常情况下，絮凝体会沉降到涡旋流场的中心部分，然后通过底部的排泥装置进行排出。
四、微涡旋絮凝装置的应用微涡旋絮凝装置具有结构简单、操作方便、处理效果好等优点，因此在水处理领域有着广泛的应用。
主要应用于工业生产中的水处理过程，如电力厂、化工厂、造纸厂等。
此外，微涡旋絮凝装置也适用于生活用水的净化，可用于家庭自来水的过滤，去除水中的杂质和悬浮物。
五、微涡旋絮凝装置的优势与传统的絮凝技术相比，微涡旋絮凝装置具有以下优势：1. 高效：微涡旋絮凝装置利用涡旋流场的作用，实现了颗粒物的快速聚集和分离，处理效率高。
2. 节能：微涡旋絮凝装置的结构简单紧凑，不需要额外的能源供应，节省了能源消耗。
3. 维护方便：微涡旋絮凝装置无需常规的滤芯更换，只需定期清理和排泥即可保持良好的处理效果。
4. 体积小：微涡旋絮凝装置体积小巧，安装灵活方便，适用于空间有限的场所。
六、总结微涡旋絮凝装置利用涡旋流场的作用，通过悬浮颗粒物的聚集和分离，实现了水的净化和过滤。
微絮凝工艺
微絮凝工艺微絮凝工艺是一种常用于水处理的技术，它通过利用微小的颗粒物质，使悬浮在水中的固体颗粒迅速聚集形成较大的沉淀物，从而起到净化水质的作用。
本文将介绍微絮凝工艺的原理、应用和优势。
一、微絮凝工艺的原理微絮凝工艺是通过加入絮凝剂将水中的悬浮颗粒聚集成较大的絮凝物，从而实现水质的净化。
絮凝剂通常是一种高分子化合物，它能够吸附在颗粒表面，并形成带电的絮凝团。
当带电的絮凝团相互碰撞时，会发生凝聚作用，使颗粒逐渐增大，最终形成沉淀物。
微絮凝工艺通常需要在水处理过程中加入絮凝剂，并通过混合、搅拌等方式促使颗粒的聚集。
微絮凝工艺广泛应用于水处理领域，尤其是对于水中悬浮物、胶体物质和浊度较高的水源具有较好的处理效果。
以下是微絮凝工艺在不同领域的应用示例：1.饮用水处理：微絮凝工艺可以有效去除饮用水中的悬浮物和浑浊物，提高水质的透明度和口感。
2.工业废水处理：工业废水中常含有大量的悬浮颗粒和有机物，微絮凝工艺可以将这些污染物聚集形成沉淀物，从而达到净化水质的目的。
3.水源净化：对于湖泊、河流等水源的净化处理，微絮凝工艺可以去除水中的悬浮物和浊度，提高水源的水质。
三、微絮凝工艺的优势微絮凝工艺相比传统的絮凝工艺具有以下优势：1.处理效果好：微絮凝工艺可以有效去除水中的悬浮颗粒和浊度，提高水质的透明度和纯净度。
2.运行成本低：微絮凝工艺不需要大量的化学药剂和设备投入，运行成本较低。
3.操作简便：微絮凝工艺的操作相对简单，只需要加入适量的絮凝剂并进行混合搅拌即可。
4.适用范围广：微絮凝工艺适用于各种规模和类型的水处理系统，能够应对不同水质和处理要求。
微絮凝工艺是一种有效的水处理技术，通过利用微小的颗粒物质将水中的固体颗粒聚集形成较大的沉淀物，实现水质的净化。
微絮凝工艺在饮用水处理、工业废水处理和水源净化等领域具有广泛的应用，并具有处理效果好、运行成本低、操作简便和适用范围广等优势。
随着水质要求的提高和环境保护意识的增强，微絮凝工艺在水处理行业的应用前景将更加广阔。
《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
微絮凝接触过滤法原水经加聚合氯化铝后直接进入滤池过滤
微絮凝接触过滤法原水经加聚合氯化铝后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备。
这种过滤方式一般称为“接触过滤”。
微絮凝接触过滤的原理是：滤池上层滤料空隙甚小，滤料表面有一定的化学特性，在源水中投加混凝剂、助凝剂后，立刻直接进入滤池，在滤料层中形成微小絮凝体，其中一部分被截留，另一部分被滤料吸附，呈现具有微絮凝接触吸附过滤作用，从而实现除低浊的目的。
刘洋等人用活性炭深床浮滤池以直接过滤方式运行处理密云水库低温低浊水，，出水色度为3倍，无嗅味，，处理效果良好[20]。
王培风等人采用微絮凝直接过滤工艺处理浊度小于20凝剂，1]。
雷鹏举等人利用微絮凝直接纤维过滤处理微污染低浊水，研究表明，该工艺处理低浊水效果明显，25m/该工艺处理效率高、适应性强、出水稳定，对处理低温低浊水有重要应用价值[22]。
膜法处理低温低浊水近年来，随着膜科学的进步与膜制造工业的快速发展，膜的性能不断提高，膜法以其出水水质稳定，系统占地面积小，运行维护简朴，轻易实现自动化等诸多优势日趋成为一种重要的新型水处理技术。
虽然在处理低温低浊水方面仍处于探索研究阶段，但就现有的研究成果，足以说明膜工艺具有良好的应用前景。
孙丽华等人用混凝－超滤法处理松花江春季时期低温低浊水，研究表明，较之常规处理，膜处理在对原水的浊度、有机物、色度以及细菌、病毒等微生物的去除方面均表现良好。
，色度为26~30度。
规处理对50%，出水达不到国家标准，超滤膜对58%，；常规处理出水色度为8~12度，而混凝超滤膜系统出水色度为6~8度；表现为浊度的胶体本身不仅是污染物，而且是水中细菌、病毒等微生物的重要附着载体，超滤对浊度的优异去除效能同样表明其对水中细菌病毒的良好去除能力[23]。
刘晓飞等人研究低压膜直接过滤处理低温低浊水性能指出，采用一种新型过滤膜，保证出水浊度低于1速可达20m/h，过滤周期为150小时；低压膜过滤可以采用原水直接过滤，不需要投加混凝剂；长期运行后没有受到较大的污染，反冲洗方式简朴易行[24]。
微絮凝过滤技术处理泉水的工艺设计
安、 山东 青岛等地 采用 Ｊ 。鉴于传 统常 规工 艺在处 理低 浊水 ， 其 沉淀工 艺难 以起 到理想 的作 用 ， 特 别是 在冬 季低温 时 ， 絮凝更 加 困难 ， 沉 淀效果不 明显 ， 甚 至有 时会 出现沉 淀池 出水浊 度反 而大 于进水浊度 的现象 ， 因此省去沉淀过程直 接过滤 的微絮凝技 术较
艺 应该 是 比较合 适 的 … ， 而 针 对 大肠 杆 菌超 标 ， 采用 消 毒 进行 配水管 网
技术人员 的素质也有 很 高的要求 ， 这就 对我们 提 出更高 、 更 严格 所 以希望有机会能与大家在一起讨论 。
的要求 。弱 电工 程的专 业性 强 ， 涉及 的学科 十分 广泛 ， 并朝 着综 参 考 文 献 ：
充足、 水质安全 的水源保障 ， 规 划新 建净 水厂一座 ， 设计 供水规 模 进行 ， 而直接过滤则在 滤池 前设 置适 当的絮凝 反应 池 ， 即将 絮凝
１ １ ０ ０ ０ ｍ。 ／ ｄ。
反应部 分在 反应 器 内进 行 ， 部分 移至 滤池 中进行 ， 以增 大初 级 絮 体颗粒粒径 ， 达到减少滤池水头损失 ， 改善出水水 质的 目的 Ｊ 。 我 国的微 絮凝直 接过滤工 艺 自２ ０世纪 ８ Ｏ年代起有 了一定 的
１ ． ３ 水厂 处理 工 艺选择
针对原水 的水质特点 ， 结合微絮凝过 滤技术 的适用范 围及优
点， 本 工 程 采用 微 絮凝 过 滤作 为 水 厂 的处 理 工 艺 。工 艺 流 程
如下 ：
对 比原 水水 质指标及可能受到 的污 染与 出厂 水执行 的《 生 活
饮用水卫生 标准》 ， 本 项 目生活饮用水需 要处理 的主要项 目为 ： 浊
去除。
微絮凝接触过滤系统在农村饮用水中的应用
二、系统各组成设计参数 下面以日净水量1200m3/d为例，对各主要设备组成提 供参数参考：
日净水量：1200m³/d 系统设备名称
规格
全自动取水设备
Q=50m³/h，H=45m
管道混合器 微絮凝接触过滤器 加药设备
消毒装置 占地面积 主要设备投资
DN100mm Ф=1500mm H=2918mm
加药量500g/h
（作者单位：江西省鹰潭市城乡建设局）
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一、微絮凝接触过滤系统特点及组成 微絮凝过滤技术是省去沉淀过程，而将混凝与过滤过程 在滤池内同步完成的一种新型接触絮凝过滤工艺技术。这种 直接过滤技术不仅可简化水厂处理流程，降低投资费用，减 少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水 质，此工艺适用于未受污染或轻度污染的地表水，且水质水 量变化不大，原水水质较好（浊度和色度均较低，一般进水 悬浮物浓度≤20NTU），水厂用地紧张的情况。对江河水、 湖水、水库水、大口井出水都能适用，尤其适用于水库水、 湖泊水等低温低浊水质的净化处理。 微絮凝过滤系统主要由全自动取水设备、管道混合器、 微絮凝接触过滤器、加药设备及消毒装置等组成，处理工艺 流程为：全自动取水设备→管道混合器→微絮凝接触过滤器 →出水。 微絮凝过滤系统有以下工艺特点： （1）管道混合器具有水头损失小、混合效果好、设备 简单、不需土建构筑物、不需外加动力设备等优点，在设计 流量范围内具有较好的混合效果。 （2）微絮凝接触过滤技术过滤精度高，对水中悬浮物 的去除率可达95%以上，对大分子有机物、病毒、细菌、胶 体、铁等杂质有一定的去除作用，且该技术纳污量大，过滤 速度快，反冲洗耗水率低，一般反冲洗耗水量小于周期滤水
消毒剂 二氧化氯
消毒装置
投加量
运行成本
微生物絮凝
微生物絮凝微生物絮凝剂在水处理中的应用摘要：微生物絮凝剂法广泛应用于水处理中。
本文主要论述了微生物絮凝剂的分类，絮凝机理，影响絮凝活性的因素及在水处理中的应用。
关键词：微生物絮凝剂；水处理；应用1 前言随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。
微生物絮凝剂是某些微生物在特定的培养条件下，生长到一定阶段而产生的有絮凝活性的次生代谢物质，可作为一种新型水处理剂，具有安全、高效、易生物降解等特性[1]。
微生物絮凝剂多数相对分子质量较大(104~106)，分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等，其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数[2]。
2 微生物絮凝剂的分类1) 直接利用微生物细胞的絮凝剂，如某些细菌。
其中霉菌、放线菌和酵母，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
2) 利用微生物细胞提取物的絮凝剂，如酵母细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。
3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂，微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物，主要有细菌的荚膜和粘液质，除水分外，其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物，其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂[3]。
3 微生物絮凝剂的絮凝机理微生物絮凝剂在液体介质中主要通过其电荷性质和高分子特性使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。
研究工作者已经提出多种絮凝机理，其中以“桥联作用”机理最为人们所接受。
3.1 “桥联作用”机理该学说认为微生物絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力，同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生“架桥”现象，并形成一种网状的三维结构而沉淀下来。
Lee等以吸附等温线和ζ电位测定表明，环圈项圈藻PCC-6720所产生的絮凝剂对膨润土絮凝过程是以“桥联作用”机理为基础的。
电镜照片显示细菌之间有胞外聚合物搭桥相连，正是这些桥使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。
3.2 “电性中和”机理胶体粒子的表面一般带有负电荷，当带有一定正电荷的链状生物大分子或水解产物靠近胶粒表面时，将会中和胶粒表面的一部分负电荷，减少静电斥力，从而使胶粒间因发生碰撞而凝聚。
微滤的原理及应用
微滤的原理及应用1. 引言微滤是一种常见的固液分离和粒子过滤的方法。
它采用微孔过滤膜将固体颗粒和液体分离，具有高效、清洁和可靠的特点。
本文将介绍微滤的原理、应用以及在不同领域的具体应用案例。
2. 微滤的原理微滤的原理基于物理过滤的概念。
微滤膜通常由有机或无机材料制成，具有微米级别的孔径。
当悬浮液通过微滤膜时，液体分子和较小的颗粒可以通过孔径，而较大的颗粒被滤除。
微滤的原理主要有以下几个方面：•孔径大小：微滤膜的孔径一般在0.1~10微米之间，可以选择不同孔径尺寸的膜来适应不同的过滤要求。
•渗透压：微滤过程中，液体分子和溶质受到渗透压的作用，使得溶液能够通过膜孔。
•表面电荷：微滤膜的表面通常带有电荷，可以通过静电排斥作用使颗粒被滤除。
3. 微滤的应用微滤具有广泛的应用领域，下面将分别介绍微滤在食品、制药和环境等领域的应用。
3.1 食品行业•葡萄酒澄清：微滤可以除去葡萄酒中的酵母和微生物，使其澄清透明。
•果汁浓缩：通过微滤可以去除果汁中的杂质和微生物，提高果汁的纯度和品质。
•乳制品生产：微滤可以去除牛奶和乳制品中的细菌和杂质，延长其保鲜期。
3.2 制药行业•注射药物的制备：微滤可以去除药物中的微生物和颗粒，确保注射药物的纯净度和安全性。
•血液分离：微滤可以分离血液中的血细胞和血浆，用于制备血液制品。
3.3 环境行业•污水处理：微滤可以过滤污水中的悬浮物和微生物，提高出水质量。
•饮用水净化：微滤可以去除饮用水中的微生物和颗粒物，提供清洁健康的饮用水。
4. 微滤的优势和局限性微滤作为一种高效的固液分离方法，具有以下优势： - 高效：微滤可以快速而有效地分离固体颗粒和液体，具有较高的处理速度。
- 清洁：微滤过程中无需添加化学药剂，对处理物质无污染，是一种清洁的过滤方法。
- 可靠：微滤设备结构简单，操作稳定可靠，维护成本较低。
然而，微滤也存在一些局限性： - 孔径限制：微滤的孔径通常在微米级别，无法过滤更小的颗粒或溶质。
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微絮凝过滤的原理及特点
快滤池发展现有的各种类型基本上可分为两大类：一类是用于混凝沉淀处理之后的过滤设备，此类设备系统比较庞大，在水处理中常常遇到一些固体悬浮物含量不大的原水，采用此类设备系统显然是很不经济的；另一类是直接过滤的过滤池，不设沉淀设备，原水经过混凝过程后直接进入过滤池，即将沉淀澄清和过滤由两步合成一步，称为直接过滤、徽絮凝过滤、接触过滤等。
微絮凝过滤在国外应用得比较早一些，加拿大多伦多市1964年已经采用直接过滤技术，1971年英语文献中首次出现接触絮凝(Contact Flocculation)这一术语，用以指直接过滤中发生的絮凝过程；1974年澳大利亚设计了一座日产水量400万m3的直接过滤水厂；20世纪80年代德国建造的Wahnbac除磷水厂，应用直接过滤降低水库水中的含磷浓度等。
与设有沉淀设备的普通快滤池相比，虽然滤池的冲洗水量由2%提高到6%左右，但整个水厂的基本建设费节省30%，絮凝剂用量也减少了，产生的污泥量也少一些。
直接过滤强调发挥接触絮凝的作用，是让原水中的胶体经凝聚阶段(即脱稳)后即进入滤池，由于直接过滤所产生的絮状体很小，因此直接过滤也称为徽絮凝过滤，在此过滤过程中胶体吸附在滤料表面上，是一种接触絮凝的作用，故又称为接触过滤。
徽絮凝过滤的原理是：在原水中投加少量混凝剂后，经过混合设备(如管道混合器)快速均匀的混合后，胶体颗粒通过脱稳形成微小的絮凝体，微絮体的尺寸一般10-50μm之间，水流进人入过滤池后微絮体向滤层深部透入。
因徽絮件尺寸小，惯性也小，增加了同滤料表面的接触机会，形成与滤料的全表面附着，而且一旦附着，在一般滤速的条件下不易脱落，提高了滤料中的纳污能力，有利于滤层截留更多的杂质。
直接过滤在使用中，常常按照投加混凝剂后的水在过滤池中的流向，又细分为直流混凝过滤和接触混凝过滤两类。
直流混凝过滤
投加混凝剂后的原水，由上而下通过过滤池，特点是水添加药剂后直接进入滤池，在池中只经过混凝过程。
另外在这个过程中不一定需要设一座正式的絮凝设备，可将絮凝剂直接添加到进水管道内，为了保证混凝剂在进入滤池前很好地与水混合完成水解过程，加药地点设在水进入滤池前的一段距离处，例如用硫酸铝作混凝剂时，应加在离滤池尚有50倍管道直径的位置，使硫酸铝在管道内进行水解，水进入滤池时候，流速大减，在水层中形
成絮状体。
随后的过程就是絮状体和水中的悬浮物一同进入滤层中，完成过滤过程。
此过程中絮状体的作用正和澄清池中以泥渣作为接触介质相同，只是这里的接触介质密度更大了，因此加药量可以比澄清池中要少一些，因为药剂的作用只是用来减少水中杂质的稳定性，使杂质更易于黏附于无烟煤滤料颗粒的表面上。
直流混凝过滤存在的问题是，由于水是由上而下流过单层滤料，过滤作用主要发生在滤层的表面，因此滤层的截污能力比较小，适用于水中悬浮物含量不超过100mg/L的水体。
接触混凝过滤
接触混凝过滤是直流混凝过滤的另一种形式，其特点是投加混凝剂后的原水自下而上通过滤层，所以水流先遇到粗滤料，后遇到细滤料，可以使悬浮物和混凝过程都深入到滤层中进行过滤，提高了滤层的截污能力，减缓了水头损失增长的速度，发挥理想滤层的优点。
由于这种过滤的上述特点，将其称为接触混凝过滤，强调发挥接触絮凝的作用。
接触滤池滤层的厚度约为单滤层的3倍，使滤层能截流更多的悬浮物。
接触混凝过滤存在的问题有三点，一是滤速不能太快，应小于5m/s，否则滤层出现流化现象；二是截留在滤层底部的大量悬浮物难于冲洗干净；三是不适用于大面积的滤池。
接触混凝过滤适用于悬浮物含量不超过150mg/ L的水体。