2008年環保工程師知識講座一講義精選(六)
發布時間：2010-01-14 共1頁
1.6.3濾池的基本構造
主要由濾料層、配水系統和承托層組成。
⑴濾料層
①顆粒濾料過濾
廢水處理中可用石英砂、無煙煤、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，砂粒徑為0.5～2.0mm，該值大于給水濾池的石英砂粒徑(0.5mm);反沖洗強度可取18～20L/m2/s，亦大于給水過濾時的12～15 L/m2/s。
廢水懸浮物濃度高時，為了提高濾池的納污量，延長過濾周期，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水，上部出水，各層濾料截污力能完全發揮，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配由上而下分別為：上部細砂層，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。
②多孔濾料過濾
去除毛紡、化纖和造紙等行業廢水中的懸浮細纖維而采用的篩網過濾即為多孔濾料過濾。
⑵配水系統和承托層
配水系統一般分為大阻力配水系統和小阻力配水系統兩類。
承托層一般是配合管式大阻力配水系統使用，若采用中小阻力配水系統，且配水孔眼數量多、尺寸小，配水本身已很均勻，濾料本身不會從孔眼漏掉的話，承托層可以適當減小或省去。
1.6.4濾池的分類
濾池按濾料組成分為：單層濾料、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。
按濾池的布置或構造分為：普通快濾池、雙閥濾池、無閥濾池、虹吸濾池、移動沖洗罩濾池和V型濾池。
按過濾驅動力分為：重力濾池、壓力濾池。
1.6.5城市污水三級處理中過濾單元的設計要點(給排水設計手冊第5冊規定)
⑴濾池的反沖洗
三級處理中對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合的聯合反沖洗方式。
⑵濾池池型
避免選用虹吸濾池等反沖洗能力較差的池型，而應優考慮選用移動沖洗罩濾池、V型濾池和T型濾池等表面沖洗能力較強的池型。
由于雙閥濾池和四閥濾池具有技術成熟、運行穩定、操作可靠等優點，常被采用。
⑶濾池的設計參數
與給水處理中濾池的設計參數相比，在城市污水三級處理中濾層的厚度和濾料粒徑都較大，但濾速則略小。在城市污水三級處理中過濾單元的主要設計參數主要為：
①濾層
主要有效粒徑、濾層厚度、不均勻系數，當濾料不同時，參數也有變化
②濾速：6～10m3 /m2h
③反沖洗：采用氣水聯合反沖、水沖洗和表面沖洗時分別有不同的參數。
④工作周期：≤12h
1.6.6壓力濾池和微孔篩濾機
⑴壓力濾池
是一個密閉的鋼罐，里面裝有和快濾池相似的配水系統和濾料等，在壓力下操作運行。
在小規模的中水處理流程中過濾單元多采用壓力濾罐，其特點是占地少，建設周期短，有定型產品，且運行管理方便。
⑵微孔篩濾機
是利用微孔篩濾網進行固液分離，過濾機理主要是機械篩濾作用。
特點是占地面積小，處理量大，操作管理方便，在啤酒生產廢水的預處理中獲得廣泛應用。
設計參數：
濾網孔徑為35～60μm，水力負荷：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%。
過濾的內容非常重要，在給水處理以及城市污水三級處理中都要用到濾池的設計，所以要認真復習。出題時可能出敘述性的，也有可能結合后續章節出一些設計性的題目等。應將本節內容結合后續章節進行復習。例如某一不定項選擇題，題目為：多孔材料過濾具有的優點是()，選項為：A簡單、高效，B不加化學藥劑、運行費低，C占地面積小，D維修方便，從過濾的基礎知識可知，ABCD四個選項都是正確的。
另一道不定項選擇題，題目內容是：顆粒材料過濾濾料可采用()，四個選項為A石英砂、無煙煤、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，學習過本節內容可知，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煙煤、磁鐵礦、石榴石、金剛砂等，輕質濾料可以采用，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，用吸附作用來去除廢水中的污染物質時，一般都是通過固液界面的吸附來實現的，具吸附能力的多孔性固體物質稱為吸附劑。
1.7.1吸附原理
吸附是一種在兩相界面上發生的表面現象，與物質表面張力和表面能的變化有關，符合熱力學第二定律，可用吉布斯方程式表示：
式中，若某溶質能降低溶液的表面張力，即 為負值， 為正值，產生正吸附，若某溶質能增加溶液的表面張力，則 為正值， 為負值，產生負吸附，稱為解吸。
1.7.2吸附的類型
⑴物理吸附：
特點是吸附熱較小，低溫就能進行，吸附是可逆的，吸附基本沒有選擇性。
⑵化學吸附：
特點是吸附熱較大一般在較高溫度下進行;當化學鍵力大時，吸附是不可逆的;吸附有選擇性，一種吸附劑只對某種或幾種吸附質發生化學吸附。
⑶離子交換吸附：
水處理中，吸附往往是由上述3種吸附綜合作用的結果，但由于吸附質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應，Ⅱ型吸附等溫線與BET等溫式相對應。應理解這幾個公式，并掌握公式中各參數的計算過程。
