【文章內(nèi)容簡介】 可設(shè)定為10~12m/h。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第三節(jié) 水的過濾處理 4 過濾的工作過程,3)濾料級配 A.單層濾料 單層濾料經(jīng)反洗后，由于水力篩分的作用，濾層顆粒成“上小下大”排列。上層砂最細(xì)，吸附表面積也最大。當(dāng)水自上而下進入濾層時，水中部分懸浮物由于吸附和機械阻留作用，被濾層表面截留下來，此時懸浮物之間會發(fā)生彼此重復(fù)和架橋等作用。所以運行一段時間后，會在濾層表面形成一層由懸浮物構(gòu)成的“濾膜”，在以后的過濾作用中，這層濾膜起了主要的過濾作用，也就是通常所說的“薄膜過濾”。 “薄膜過濾”的設(shè)備運行周期短，制水量少。由于過濾僅在表面濾層進行，下面大量的床層濾砂并未發(fā)生吸附和截留作用，因而經(jīng)濟性也差。但是單層濾料級配簡單，濾料可以采用無煙煤，也可以采用石英砂，鋪筑簡單，檢修維護容易，反洗強度也好掌握。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第三節(jié) 水的過濾處理 4 過濾的工作過程,b雙層濾料 雙層濾料的出現(xiàn)是為了使過濾作用在較深的床層中進行，提高過濾速度和截污能力，延長工作周期。目前使用的雙層濾料，一般都是由無煙煤和石英砂組成。無煙煤的密度為1.5~1.8g/cm3,石英砂的密度為2.65 g/cm3。由于無煙煤比石英砂輕，所以它的濾料粒徑可以選得比石英砂大些，形成“上大下小”的級配。因而當(dāng)反洗時，顆粒較大而密度較小的無煙煤在上層，顆粒較小而密度大的石英砂在下層，兩種砂層基本不混層，雙層濾料與單層濾料相比，由于過濾時，水中大部分雜質(zhì)被截留在煤層及煤砂交界處，因而截污能力約增加1倍以上。在相同的濾速下，工作周期增長，出水量約增加0.5~1倍。因此，濾速可以提高，水頭損失增加也比較緩慢。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第三節(jié) 水的過濾處理 4 過濾的工作過程,c三層濾料 三層濾料的原理和結(jié)構(gòu)與雙濾料相似。在三層濾料過濾器中，大粒徑、小密度的濾料在上層；中粒徑、中密度的濾料在中間；小粒徑、大密度的濾料在下部。濾層的三種濾料平均粒徑由上而下逐漸變小，形成一個“上大下小”的濾層，使濾層的截污能力可以得到充分的發(fā)揮。目前三層濾料大都采用輕質(zhì)濾料（無煙煤或焦炭）、石英砂、重質(zhì)濾料（通常為磁鐵礦）組成。而在三層濾料中，由于濾料分為三層，上層可以采用較大顆徑的濾料以發(fā)揮其“接觸混凝過濾”的作用，提高截留量，下層則可以采用較小顆徑的濾料以除去水中細(xì)小的懸浮物，保證出水濁度。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 1 重力式無閥濾池,1.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理,1.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理,1—輔助虹吸管 2—虹吸上升管 3—進水槽 4—清水箱 5—出水堰 6—擋板 7—濾池 8—集水區(qū) 9—濾板 10—連通渠 11—進水管,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 1 重力式無閥濾池,工作原理：水由進水管送入濾池，經(jīng)過濾層上而下的過濾，濾后的清水即從連通管注入清水箱內(nèi)貯存。水箱充滿后，水從出水槽溢流入清水池。濾池運行中，濾層不斷截留懸浮物，造成濾層阻力的逐漸增加，促使虹吸上升管內(nèi)的水位不斷升高。當(dāng)水位達到虹吸輔助管管口時，水自該管中落下，通過抽氣管，借以帶走虹吸下降管中的空氣，當(dāng)真空達到一定值時，便發(fā)生虹吸作用，這時，水箱中的水自下而上的通過濾層，對濾料進行反沖洗，此時濾池仍在進水，反沖洗開始后，進水和沖洗水同時經(jīng)虹吸上升管、下降管排至排水井排出。當(dāng)沖洗水箱水面下降到虹吸破壞管管口時，空氣進入虹吸管，破壞虹吸作用，濾池反洗結(jié)束，濾池進入下一周期的工作。無閥濾池每次反洗僅10min左右。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 1 重力式無閥濾池,無閥濾池主要優(yōu)點是節(jié)省大型閥門，造價較低；沖洗可完全自動，也可進行強制沖洗，因而操作管理較為方便。但池體土建結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，濾料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝卸較為困難。 1.2 主要工藝參數(shù) 濾料：一般采用石英砂或天然河砂為濾料，粒徑為0.5～1.2mm，濾層厚度≥700mm。 過濾速度：設(shè)計時一般采用10m/h。 過濾周期：由水位自動控制，最大允許水頭損失1.5～2.0米水柱。當(dāng)進水濁度小于10FTU時，過濾周期大于10h。 反沖洗強度：12～15L/（sm2）。 反沖洗歷時：4～5min。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,2.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理 壓力式過濾器（亦稱機械過濾器）外殼為一個密閉的鋼罐，在一定壓力下進行工作。壓力過濾器的濾料層可以是單層、雙層或三層的，它的適用范圍廣，主要用于除去用沉淀方法不能除去的懸浮固形物、膠體物和未沉淀下來的沉積物，以避免其后處理步驟中所用的活性炭或離子交換樹脂受污染。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,2.1 基本結(jié)構(gòu)及工作原理,運行時，進水自進水管進入過濾器后經(jīng)進水檔板均勻配水，自上而下通過過濾層。清水經(jīng)過水帽進入下部配水空間，然后由出水管引出。當(dāng)過濾阻力達到極限值時，停止運行進行沖洗。沖洗方式可根據(jù)需要采用水沖洗或輔助空氣擦洗。沖洗時一般是先將過濾器內(nèi)的墊層水放到濾層邊緣，然后從底部送入壓縮空氣沖洗濾層，再用氣、水同時沖洗，最后單用水沖洗。待濾料洗凈后停止沖洗進行正洗，待正洗水質(zhì)合格后進入下一周期運行。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,2.2 主要工藝參數(shù) 1) 濾料：濾料及濾層規(guī)格見下表。 2)過濾速度：單層濾料為8～10m/h，雙層濾料為10～14m/h，三層濾料為18～20m/h，用于接觸凝聚過濾時過濾速度應(yīng)適當(dāng)降低。 3)過濾周期：一般以水頭損失控制，單雙層濾料控制在5～6m水柱，三層濾料控制在10m水柱以內(nèi)。 4)反沖洗強度：單層濾料采用12～15L/（sm2），雙層濾料采用15～18L/（sm2），三層濾料采用18～20L/（sm2），以濾層膨脹率達到40～50%為宜。 反沖洗歷時：5～7min。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,壓力式過濾器濾料層規(guī)格,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,a.濾料填裝 裝填濾料前，應(yīng)仔細(xì)檢查濾料的品種、規(guī)格、數(shù)量是否符合設(shè)計要求。按設(shè)計要求的濾料高度和濾料視密度，估算裝填數(shù)量。對多層濾料過濾器，應(yīng)先裝入比重較大的濾料，后裝入比重較小的濾料。裝填前，設(shè)備應(yīng)充水至水帽上方約500～800mm處，以免濾料下落時損壞水帽。裝填完畢，觀察濾層表面是否平整，如不平整，應(yīng)打開上人孔蓋板，平整后緊固人孔蓋板。 b.濾料清洗 過濾器在裝料后應(yīng)進行反沖洗。按流速5～8m/h水流由下往上沖洗，臟水由上部排污口排出，以除去濾料中的贓物和形成濾層合理分布，至出水澄清即算合格。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,c.過濾 正洗排水，查看排水是否澄清。如已澄清，即可投入正常過濾，每小時觀察出水一次，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)達不到要求時，立即停止，進行反洗或根據(jù)進出口壓差來決定反洗（一般壓差不超過0.15MPa）。 d.反洗 關(guān)閉進水閥，緩慢地打開反洗進水閥，水從底部進入，當(dāng)空氣閥向外溢水時，應(yīng)立刻關(guān)閉空氣閥，打開排水閥，水從上部排出，流量逐漸增加，最后保持一定的反洗強度（三層濾料：10～12L/m2s），以出水中不含有正常顆粒的過濾介質(zhì)為宜，直至反洗出水水質(zhì)完全無色透明為止，一般需5～10min，然后關(guān)閉反洗進水閥及上排水閥。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第四節(jié) 常用的過濾設(shè)備 2 壓力式過濾器,e.正洗 正洗時先打開進水閥及下排水閥，水由上往下清洗，正洗流速為5m/h，正洗至出水透明時即關(guān)閉排水閥，打開出水閥，投入正常運行。 f.過濾器反沖洗時注意 反洗時不應(yīng)有跑濾料現(xiàn)象。遇到反洗時而出水仍然不清的異常情況，應(yīng)停止反洗，找出原因，必要時打開人孔，檢查設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件是否損壞，而不應(yīng)加大反洗強度，以免損壞設(shè)備及多孔板上的排水帽。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第五節(jié) 超（微）濾,濾膜法液體分離技術(shù)從分離精度上劃分，一般可分為四類：微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第五節(jié) 超（微）濾,微濾 能截留0.11微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無機鹽）等通過，但會截留住懸浮物、細(xì)菌及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾膜的運行壓力一般為0.77bar。 超濾 能截留0.0020.1微米之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)。超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體（無機鹽）等通過，同時將截留下膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機物，用于表示超濾膜孔徑大小的截流分子量（MWCO）范圍一般在1000500000之間。超濾膜的運行壓力一般17bar。 納濾 能截留納米級（0.001微米）的物質(zhì)。納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，其截留有機物的分子量約為200800MWCO左右，截留溶解鹽類的能力為20%98%之間，對可溶性單價離子的去除率低于高價離子，納濾一般用于去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳，且部分去除溶解鹽，在食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中有用物質(zhì)的提取、濃縮。納濾膜運行壓力一般3.530bar。 反滲透 是最精細(xì)的膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機物，同時允許水分子通過。反滲透膜廣泛應(yīng)用于海水及苦咸水淡化、鍋爐補給水、工業(yè)純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產(chǎn)、廢水處理和特種分離等過程。反滲透膜的運行壓力一般介于苦咸水的12bar到海水的70bar。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念,截流分子量：膜的一種特性，描述對一種已知進料體系中溶質(zhì)的公稱截留率，即被截留污染物的最小尺寸。,⑴基本原理：超濾是利用超濾膜為過濾介質(zhì)，以壓力差為驅(qū)動力的一種膜分離過程。在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時，只允許水、無機鹽及小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠體、微生物等物質(zhì)透過，以達到水質(zhì)凈化的目的。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念,（2）超濾膜元件（四種） 板式膜：它是最早出現(xiàn)的膜，但因為難以保證膜表面適當(dāng)?shù)牧魉偌皬?fù)雜的密封問題，這類膜的應(yīng)用非常有限。前處理要求不嚴(yán)格； 卷式膜：以板式膜為起點發(fā)展起來的，因為卷式膜的格網(wǎng)帶來死點及無法反洗，通常不適用于工業(yè)原水處理。它們適用于高溫、高壓物料分離等，前處理要求也不嚴(yán)格； 管式膜：因為它的能耗較大，從經(jīng)濟上來說不適用于普通水處理，一般適用于高固體含量或高含油濃度的流體，在四種膜中，它的前處理要求最不嚴(yán)格； 中空纖維膜：因為它壓力低，通道無死點，通量高，能進行反洗，所以除特殊水體（如高含油、高固體含量等）外，都是很好的選擇，對四種膜而言，在水處理中應(yīng)用最為廣泛。 通常要求超濾膜材料要具有很好的分離（過濾）能力、親水性、強的抗污染能力，以及水在膜表面的接觸角要小、附著力強，水容易透過。這樣的膜才具有低能耗、大通量、抗污染的性能。,第一章 鍋爐補給水的預(yù)處理 第五節(jié) 超（微）濾 1 基本概念,（3）超濾膜組件 超濾膜組件是按一定技術(shù)要求將超濾膜與外殼、連接器等其他部件組裝在一起的組合構(gòu)件，一般還應(yīng)包括產(chǎn)水取樣或用于檢測完整性的透明管等。組件一般至少包含一個膜元件，有時包含多個膜元件，如荷蘭諾瑞特公司的膜組件包含四個元件。 超濾產(chǎn)品按照膜分離的推動力可分為壓力式和浸沒式兩種。壓力式膜分離的推動力由泵在進水側(cè)加壓提供，膜組件在正壓下工作；浸沒式膜分離的推動力依靠產(chǎn)水側(cè)抽真空提供，膜組件在負(fù)壓下工作。