2008年環(huán)保工程師知識(shí)講座一講義精選(六)

　　1.6.3濾池的基本構(gòu)造

　　主要由濾料層、配水系統(tǒng)和承托層組成。

　　⑴濾料層

　?、兕w粒濾料過濾

　　廢水處理中可用石英砂、無(wú)煙煤、陶粒、纖維球、聚氯乙烯球等作為濾料。

　　例如以石英砂作濾料時(shí)，砂粒徑為0.5～2.0mm，該值大于給水濾池的石英砂粒徑(0.5mm);反沖洗強(qiáng)度可取18～20L/m2/s，亦大于給水過濾時(shí)的12～15 L/m2/s。

　　廢水懸浮物濃度高時(shí)，為了提高濾池的納污量，延長(zhǎng)過濾周期，可采用粗濾料、雙層或三層濾料和上向流濾池。處理廢水的上向流濾池為下部進(jìn)水，上部出水，各層濾料截污力能完全發(fā)揮，水頭損失上升緩慢。

　　例如，處理廢水的某上向流濾池的濾料級(jí)配由上而下分別為：上部細(xì)砂層，砂粒徑為1～2mm，層厚1500mm;中部砂層，砂粒徑為2～3mm，層厚300mm;下部粗砂層，砂粒徑10～16mm，層厚100mm。

　?、诙嗫诪V料過濾

　　去除毛紡、化纖和造紙等行業(yè)廢水中的懸浮細(xì)纖維而采用的篩網(wǎng)過濾即為多孔濾料過濾。

　　⑵配水系統(tǒng)和承托層

　　配水系統(tǒng)一般分為大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)兩類。

　　承托層一般是配合管式大阻力配水系統(tǒng)使用，若采用中小阻力配水系統(tǒng)，且配水孔眼數(shù)量多、尺寸小，配水本身已很均勻，濾料本身不會(huì)從孔眼漏掉的話，承托層可以適當(dāng)減小或省去。

　　1.6.4濾池的分類

　　濾池按濾料組成分為：?jiǎn)螌訛V料、雙層濾料、多層濾料及混合濾料濾池。

　　按水流方向分為：下向流、上向流、雙向流和輻向流濾池。

　　按濾速大小分為：慢濾池、快濾池和高速濾池。

　　按濾池的布置或構(gòu)造分為：普通快濾池、雙閥濾池、無(wú)閥濾池、虹吸濾池、移動(dòng)沖洗罩濾池和V型濾池。

　　按過濾驅(qū)動(dòng)力分為：重力濾池、壓力濾池。

　　1.6.5城市污水三級(jí)處理中過濾單元的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)規(guī)定)

　?、艦V池的反沖洗

　　三級(jí)處理中對(duì)濾池反沖洗的要求高，建議采用氣、水反沖洗與表面沖洗相結(jié)合的聯(lián)合反沖洗方式。

　?、茷V池池型

　　避免選用虹吸濾池等反沖洗能力較差的池型，而應(yīng)優(yōu)考慮選用移動(dòng)沖洗罩濾池、V型濾池和T型濾池等表面沖洗能力較強(qiáng)的池型。

　　由于雙閥濾池和四閥濾池具有技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，常被采用。

　　⑶濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)

　　與給水處理中濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)相比，在城市污水三級(jí)處理中濾層的厚度和濾料粒徑都較大，但濾速則略小。在城市污水三級(jí)處理中過濾單元的主要設(shè)計(jì)參數(shù)主要為：

　?、贋V層

　　主要有效粒徑、濾層厚度、不均勻系數(shù)，當(dāng)濾料不同時(shí)，參數(shù)也有變化

　?、跒V速：6～10m3 /m2h

　?、鄯礇_洗：采用氣水聯(lián)合反沖、水沖洗和表面沖洗時(shí)分別有不同的參數(shù)。

　?、芄ぷ髦芷冢骸?2h

　　1.6.6壓力濾池和微孔篩濾機(jī)

　?、艍毫V池

　　是一個(gè)密閉的鋼罐，里面裝有和快濾池相似的配水系統(tǒng)和濾料等，在壓力下操作運(yùn)行。

　　在小規(guī)模的中水處理流程中過濾單元多采用壓力濾罐，其特點(diǎn)是占地少，建設(shè)周期短，有定型產(chǎn)品，且運(yùn)行管理方便。

　?、莆⒖缀Y濾機(jī)

　　是利用微孔篩濾網(wǎng)進(jìn)行固液分離，過濾機(jī)理主要是機(jī)械篩濾作用。

　　特點(diǎn)是占地面積小，處理量大，操作管理方便，在啤酒生產(chǎn)廢水的預(yù)處理中獲得廣泛應(yīng)用。

　　設(shè)計(jì)參數(shù)：

　　濾網(wǎng)孔徑為35～60μm，水力負(fù)荷：0.1～0.4m3 /m2min，水頭損失小于0.3～0.5m，反沖洗水量占總濾水量的1%～3%。

　　過濾的內(nèi)容非常重要，在給水處理以及城市污水三級(jí)處理中都要用到濾池的設(shè)計(jì)，所以要認(rèn)真復(fù)習(xí)。出題時(shí)可能出敘述性的，也有可能結(jié)合后續(xù)章節(jié)出一些設(shè)計(jì)性的題目等。應(yīng)將本節(jié)內(nèi)容結(jié)合后續(xù)章節(jié)進(jìn)行復(fù)習(xí)。例如某一不定項(xiàng)選擇題，題目為：多孔材料過濾具有的優(yōu)點(diǎn)是()，選項(xiàng)為：A簡(jiǎn)單、高效，B不加化學(xué)藥劑、運(yùn)行費(fèi)低，C占地面積小，D維修方便，從過濾的基礎(chǔ)知識(shí)可知，ABCD四個(gè)選項(xiàng)都是正確的。

　　另一道不定項(xiàng)選擇題，題目?jī)?nèi)容是：顆粒材料過濾濾料可采用()，四個(gè)選項(xiàng)為A石英砂、無(wú)煙煤、陶粒，B大理石、白云石，C石榴石、磁鐵礦石，D纖維球、聚氯乙烯或聚丙烯球，學(xué)習(xí)過本節(jié)內(nèi)容可知，廢水處理中最常用的是濾料是石英砂，此外常用于雙層和多層濾料中的還有無(wú)煙煤、磁鐵礦、石榴石、金剛砂等，輕質(zhì)濾料可以采用，聚氯乙烯球等，所以本題的正確答案是ABCD，即，題目中所列出的均可以作為顆粒材料過濾濾料。

　　1.7吸附

　　大綱要求：熟悉吸附的技術(shù)和方法，了解主要吸附劑的性能和影響因素

　　吸附：溶液中的物質(zhì)由一相向某種適宜的另一相界面上積累的過程。

　　在廢水處理中，用吸附作用來(lái)去除廢水中的污染物質(zhì)時(shí)，一般都是通過固液界面的吸附來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具吸附能力的多孔性固體物質(zhì)稱為吸附劑。

　　1.7.1吸附原理

　　吸附是一種在兩相界面上發(fā)生的表面現(xiàn)象，與物質(zhì)表面張力和表面能的變化有關(guān)，符合熱力學(xué)第二定律，可用吉布斯方程式表示：

　　式中，若某溶質(zhì)能降低溶液的表面張力，即 為負(fù)值， 為正值，產(chǎn)生正吸附，若某溶質(zhì)能增加溶液的表面張力，則 為正值， 為負(fù)值，產(chǎn)生負(fù)吸附，稱為解吸。

　　1.7.2吸附的類型

　　⑴物理吸附：

　　特點(diǎn)是吸附熱較小，低溫就能進(jìn)行，吸附是可逆的，吸附基本沒有選擇性。

　?、苹瘜W(xué)吸附：

　　特點(diǎn)是吸附熱較大一般在較高溫度下進(jìn)行;當(dāng)化學(xué)鍵力大時(shí)，吸附是不可逆的;吸附有選擇性，一種吸附劑只對(duì)某種或幾種吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附。

　?、请x子交換吸附：

　　水處理中，吸附往往是由上述3種吸附綜合作用的結(jié)果，但由于吸附質(zhì)和吸附劑的不同以及其他因素的影響，可能某種吸附是主要的。

　　1.7.3吸附等溫線

　　在溫度一定的條件下，吸附容量隨吸附質(zhì)平衡濃度的增大而提高，吸附容量隨平衡濃度而變化的曲線稱為吸附等溫線。

　　常見的吸附等溫線有Ⅰ型和Ⅱ型兩種類型。

　　Ⅰ型吸附等溫線與朗格謬爾和弗蘭德利希吸附等溫式相對(duì)應(yīng)，Ⅱ型吸附等溫線與BET等溫式相對(duì)應(yīng)。應(yīng)理解這幾個(gè)公式，并掌握公式中各參數(shù)的計(jì)算過程。

　　環(huán)球網(wǎng)校2009年環(huán)保工程師輔導(dǎo)方案

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