過濾在水處理上一般稱為二級處理,通常是設(shè)于沉淀、澄清、氣浮等一級設(shè)備之后,用來進一步降低水中濁度。最早的過濾是使用慢濾池。這是利用生物膜過濾工藝。慢濾池出水水質(zhì)高,但生產(chǎn)效率低。當(dāng)前國內(nèi)外過濾過程多使用快濾池以提高生產(chǎn)效率。快濾池的過濾機理是接觸絮凝。快濾池發(fā)展歷史已百余年,創(chuàng)造出多種池型,有四閥濾池、雙閥濾池、虹吸濾池、無閥濾池、壓濾罐等。大型水廠多使用四閥濾池及其改型的雙閥濾池。從濾料上看,使用單層砂濾料和石英砂、無煙煤濾料雙層的較多,三層濾料及三層以上濾料應(yīng)用較少。國外先進國家的過濾設(shè)備與我國相比在三個方面有較大改進:①濾料品種、級配的改進;②輔助沖洗的普遍應(yīng)用;③自用水的降低。濾料品種和級配的改進方面,我國使用的砂濾料,粒徑一般在0.45~1.1毫米,不均勻系數(shù)K80一般選在1.6~2.0,無煙煤濾料一般作為雙層濾池的輕質(zhì)濾料,粒徑多為1.0~2.0,不均勻系數(shù)K80多為2.0左右。國外正在逐步走向大粒徑、深厚度的均勻濾料,我國近年來也有這種趨勢,但象大膽采用單層煤濾料尚未見到。
水廠的自用水主要是用于濾池沖洗,約占出廠凈水量的5~7%,節(jié)約自用水一直是給水工作者努力的目標(biāo)。對于可作飲用水源的水越來越少,節(jié)約沖洗水量的意義更顯得日益突出。我國的沖洗強度設(shè)計多采用完全膨脹型沖洗,即沖洗時整個濾層全部在上升水流作用下膨脹起來,呈流化狀態(tài)。強度為13~15升/米2·秒,使用水量很大。國外近年開始搞大粒徑濾料的不膨脹沖洗。以節(jié)約沖洗水量,或采用不完全膨脹沖洗。V型濾池相似,適用于輕質(zhì)濾料如活性炭、無煙煤濾料或砂、煤雙層濾料。只不過是濾料厚度、沖洗順序作了調(diào)整。氣沖、水沖分別進行。這里就不詳敘了。V型濾池是國外具有代表性的先進濾池中的一種,有許多可供我們借鑒、學(xué)習(xí)之處。
過濾水方式分為無煙煤濾料炭化水過濾、活性碳吸附過濾、石英砂過濾和精濾等幾種。無煙煤濾料過濾器的過濾介質(zhì)是無煙煤濾料,也稱壓力過濾器。
無煙煤濾料過濾原理:
重力沉降。原水通過濾層時,濾料顆粒提供了大量的沉降面積,只要流速適宜,其中的顆粒就會向這些表面沉降。
機械過濾。當(dāng)顆粒大于濾料空隙,或大于已沉積的懸浮顆粒之間的空隙時,顆粒被截留,從而使表面濾料孔隙越來越小,攔截后面的顆粒。
吸附凝聚。一般作為濾料的砂粒表面帶有負(fù)電荷,能吸附帶正電荷的微粒,形成帶正電荷薄膜,因而能使帶負(fù)電荷的膠體凝聚在砂粒表面。
濾料要求:有足夠的機械強度;有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性,過濾時不發(fā)生溶解,不產(chǎn)生有毒,有害物質(zhì);有適當(dāng)?shù)募壟?、形狀均勻度和孔隙度。一般采用石英砂、無煙煤濾料、活性炭、磁鐵礦粒等固體顆粒。
裝填前將濾池打掃干凈,濾料要均勻的鋪設(shè)在濾池中,當(dāng)達(dá)到預(yù)定厚度時要將濾料耙平。長時間運作應(yīng)足以檢查濾的磨損情況,即時更換新料或給配填料,保證水質(zhì)達(dá)到要求。
無煙煤濾料裝入后先清洗幾次,在投入使用。
無煙煤濾料防止跑料可以從過濾器結(jié)構(gòu)上解決,跑料盡量少點,濾料按設(shè)計圖紙上的裝填就可以,要求不會很精確。