過濾是混凝、澄清處理后,進(jìn)一步去除懸浮物的常用方法,其工作過程一般是將水沿垂直方向流過過濾材料,水中懸浮雜質(zhì)被濾料截留,使水得到澄清的工藝過程。當(dāng)生水濁度較低(低于100mg/l)時(shí),且膠體硅含量也甚小時(shí),也可用過濾裝置直接過濾。 正常流過濾裝置按濾料的形態(tài)可分為粒狀的、網(wǎng)狀的和覆蓋狀的過濾器 3 大類。 其中粒狀過其按照過濾壓力、濾速、濾料層的配置和水流流向等來分類。按過
濾壓力可分為無壓力式(重力式)和壓力式兩種;按濾速可分為慢濾(0.1-0.3m/h)和快濾(6-12m/h)裝置;按濾料層的組成可分為單層、多層過濾裝置;按水流方向可分為單流、雙流、上向流等過濾裝置。 壓力式過濾器,指的是過濾器在一定壓力下進(jìn)行過濾。通常用泵將水輸入過濾器,
過濾后,
借助剩余壓力將過濾水送到其后的用水裝置。目前常用的壓力式過濾器有:單層濾料過濾器、雙流過濾器、多層濾料過濾器。下表為這三種過濾器的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。需要
指出的是,如果過濾系統(tǒng)后接RO/NF等膜系統(tǒng),其過濾速度一般不超過10m/h,最好小于8m/h,低的甚至選擇5-6m/h,否則,濾速太高可能導(dǎo)致
RO/NF 的進(jìn)水SDI15不合格。
加藥量不能過大?;炷^濾可分為直流混凝過濾和接觸混凝過濾兩種。在下游接膜系統(tǒng)時(shí),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是直流混凝不宜加藥量過大,否則大量的絮體可能堵塞過濾空隙
而形成偏流,尤其是大容量系統(tǒng)采用多個(gè)平行過濾器時(shí)更易形成偏流。另外,PAM、ST1000
等高分子助凝劑等也不宜投加,因?yàn)檫@些藥劑多數(shù)與膜系統(tǒng)不兼容,易引起負(fù)面作用
直流混凝過濾時(shí),不論是單層、雙層還是三層濾料,必須采用較低的流速
(≤5m/h),且加藥點(diǎn)至少在過濾器前50倍管徑距離的進(jìn)水管中,以保證水和藥劑充分混合。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,如果直流混凝過濾使用不當(dāng),對膜系統(tǒng)的危害甚大。
活性炭(GAC)過濾 活性炭是
一種非常優(yōu)良的吸附劑,它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料,通過物理和化學(xué)方法對原料進(jìn)行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。
它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性,可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì),以達(dá)到脫 色精制、消毒除臭和去污提純等目的。 活性炭按形狀可分為粒狀活性炭和粉末狀活性炭。粒狀活性炭可用于液相,也可用于氣相。
一般將要處理的液體或氣體連續(xù)通過活性炭柱。以粒狀活性炭處理的特點(diǎn)是:適用于連續(xù)工藝與
自動(dòng)控制;較少活性炭耗量,使用的炭/液比高;較易清潔操作;因價(jià)較高大量使用時(shí)應(yīng)予再生。
粉狀活性炭通常在液相應(yīng)用,加入液體后經(jīng)攪拌混合、過濾或沉降,而得所要的液體。以粉狀活
性炭處理的優(yōu)點(diǎn)是:適用于間歇工藝;易控制加入量;可利用現(xiàn)成過濾設(shè)備;價(jià)格較低。在水處理行業(yè),前者多用于給水處理,后者多用于廢水處理。
在水處理行業(yè),活性碳過濾主要有兩種作用:
一、吸附水中有機(jī)物;
二、脫除水中游離余氯 (簡稱脫氯)。
下面從兩方面了解活性炭過濾工藝。 活性炭的吸附原理是:在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度,再把有機(jī)物質(zhì)雜質(zhì)吸附到活性炭顆粒內(nèi)。影響活性炭運(yùn)行的因素如下:
活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質(zhì)的好壞等有一定關(guān)系。水溫越高,活性炭的吸附能力就越強(qiáng);若水溫高30℃以上時(shí),吸附能力達(dá)到極限,并有逐漸降低的可能。當(dāng)水質(zhì)呈酸性時(shí), 活性炭對陰離子物質(zhì)的吸附能力便相對減弱;當(dāng)水質(zhì)呈堿性時(shí),活性炭對陽離子物質(zhì)的吸附能力減弱。所以,水質(zhì)的 pH
不穩(wěn)定,也會影響到活性炭的吸附能力。
活性炭使用初期吸附有機(jī)物的能力很強(qiáng),其吸附效果往往很高;但時(shí)間一長,活性炭的吸附能力會不同程度地減弱,吸附效果也隨之下降。如果進(jìn)水水質(zhì)混濁,水中有機(jī)物含量高,活性炭很快就會喪失過濾功能。所以,活性炭應(yīng)定期清洗或更換。
活性炭顆粒的大小對吸附能力也有影響。一般來說,活性炭顆粒越小,過濾面積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面積?大,吸附效果?佳,但粉末狀的活性炭很容
易隨水流入下游系統(tǒng)中, 難以控制,很少在給水處理工藝中采用,而適用于廢水處理。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流
動(dòng),水中有機(jī)物等雜質(zhì)在活性炭過濾層中也不易阻塞,其吸附能力強(qiáng),更換方便而廣泛用于給水處理。 活性炭的吸附能力和與水接觸的時(shí)間成正比,接觸時(shí)間越長,過濾后的水質(zhì)越佳。注意:過濾的水應(yīng)緩慢地流出過濾層。新的活性炭在第一次使用前應(yīng)洗滌潔凈,否則有發(fā)黑的水流出。活性炭過濾器的流速一般為8-15m/h?;钚蕴棵撀茸饔貌皇菃渭兊奈锢砦竭^程,同時(shí)在其表面發(fā)生了一系列化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)含有游離氯的水通過活性炭濾層時(shí),次氯酸先被吸附在活性炭表面上,而后立即分解成 HCl,并產(chǎn)生新 生態(tài)原子氧,其反應(yīng)如下:
HOCl → HCl +[O]
C + 2[O]→ CO2↑
C +[O]→ CO↑ 可見活性炭脫氯不存在吸附飽和的問題,只是少量的碳損耗而已。不過其產(chǎn)水因生成了HCl和CO2而顯酸性,如不加以脫除和pH調(diào)節(jié),易引起 RO/NF 脫鹽率偏低的問題。
錳砂過濾(接觸催化法-Oxidation Filtration) 錳砂過濾是一種使 Fe2+的氧化和過濾同時(shí)進(jìn)行的機(jī)械過濾法。濾料是天然錳砂,原水經(jīng)曝氣后,立即進(jìn)入錳砂濾池。天然錳砂的主要成分是二氧化錳(MnO2),它是二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵的良好催化劑。只要含鐵地下水pH值大于5.5,且使水充分曝氣,保持水中溶解氧濃度足夠,水與錳砂接觸,就可以催化氧化反應(yīng),其反應(yīng)原理如下:
4MnO2 + 3O2 → 2Mn2O7
Mn2O7 + 6Fe2+ + 3H2O → 2MnO2 + 6Fe3+ + 6OH-
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH) 3↓
Fe(OH)3 沉淀物經(jīng)錳砂濾層被過濾掉,錳砂濾層起著催化和過濾的雙層作用。--東莞純水處理設(shè)備,
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