污水處理設(shè)備的過濾原理及應(yīng)用

在日常運(yùn)行中經(jīng)常需要使用過濾裝置，過濾是水處理工業(yè)中最基本的過程。過濾器是以一定數(shù)量的多也物質(zhì)為介質(zhì)對(duì)懸浮物進(jìn)行處理，在外力的作用下，懸浮物中的液體是在過濾袋中通過介質(zhì)的孔道，固體顆粒被截取并達(dá)到固態(tài)，液分離的一種操作，過濾操作處理的懸浮物稱為濾漿，使用的多孔物質(zhì)稱為過濾全介質(zhì)，通過介質(zhì)孔道的液體稱為濾液，截取的物質(zhì)稱為濾餅或?yàn)V渣。依賴外力實(shí)現(xiàn)過濾操作認(rèn)為重力或慣性離心力，但在生活污水處理設(shè)備中應(yīng)用最多的還是多孔物質(zhì)，其下游兩側(cè)的壓強(qiáng)差較大。

沉淀法處理懸浮物，不僅耗時(shí)較長(zhǎng)，而且生活污水處理設(shè)備中的沉渣含液量較高。過濾器的運(yùn)行可以使懸浮物快速分離，濾渣中的液體含量也較低。但是如果用生活污水處理設(shè)備處理的懸浮物比較稀薄，且具中的固體顆粒較容易沉降，則應(yīng)先在增稠器中進(jìn)行沉降，再送到過濾機(jī)，以提高經(jīng)濟(jì)效益，過濾屬于機(jī)械分離操作，與蒸發(fā)、干燥等非機(jī)械方式相比，能耗較低。

生活污水處理設(shè)備水處理涉及的各種過濾技術(shù)，根據(jù)過濾原理可分為兩類：表層過濾和深層過濾。表面過濾，有時(shí)也叫餅層過濾，其特征是顆粒顆粒呈餅狀沉積在過濾介質(zhì)的上游側(cè)，適合處理固相含量稍高的懸浮液(固相體積分遞率在1%以上)。表面過濾的顆粒支除機(jī)理為機(jī)械篩除，生活污水處理設(shè)備的過濾介質(zhì)將過濾液中的顆粒按也徑大小截取分離。這是一種用機(jī)械過濾原理過濾生活污水的設(shè)備，被稱為過濾機(jī)械，常用的有硅藻土預(yù)鍍層過濾、污泥脫水機(jī)(真空過濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī))、微濾機(jī)、各種膜分離技術(shù)(微濾主要用過濾袋進(jìn)行過濾完成作業(yè)處理、超濾、納濾、反滲透)等。

生活污水處理設(shè)備深層過濾的特點(diǎn)是，固體顆粒沉積在較厚粒狀過濾介質(zhì)的床層內(nèi)部，其去除顆粒的主要機(jī)制是接觸性凝聚，懸浮液中的顆粒直徑小于床層孔道直徑，當(dāng)顆粒隨流體通過床層曲折孔道時(shí)與濾料顆粒接觸凝聚，水中的顆粒粘附在濾料顆粒上，這種過濾方法適用于懸浮液中顆粒極小且含量不高(固相體積分率低于1%)的情況，如生活污水處理設(shè)備，采用非常厚的石英砂作為過濾介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水的凈化。

生活污水處理的主要設(shè)備是按深層過濾機(jī)理工作的濾池，工程上也稱之為過濾裝置(與前面提到的過濾裝置相比，兩者最大的不同在于過濾裝置是靜力裝置，而過濾裝置是動(dòng)調(diào)備裝置)，當(dāng)然，過濾裝置中濾料層的表面對(duì)大顆粒也有機(jī)械篩除作用，但這并非深層過濾的主要工作機(jī)理，因此，濾池的工作機(jī)理是按觸縮聚聚的機(jī)械篩除，其中以觸縮聚為主。

其過濾成分為完整快濾池，其組成成分包括：濾料、濾餅、助濾劑。

生活污水處理裝置快速過濾過程中，由濾過裝置中的過濾袋過濾水中懸浮雜質(zhì)在濾層內(nèi)被去除的主要機(jī)制包括兩個(gè)方面：一是遷移機(jī)制，即被水流捕獲的雜質(zhì)顆粒如何脫離水流流線與濾料顆粒表面接觸或接觸；二是附著機(jī)制，即當(dāng)雜質(zhì)顆粒工料表面接觸或接近時(shí)，依靠何種力使其附著在濾料表面。

液體在過濾袋濾出過程中，濾層間隙水流對(duì)生活污水處理設(shè)備一般處理層流狀態(tài)下，當(dāng)水流流線移動(dòng)時(shí)，雜質(zhì)顆粒因脫離流線而趨向于濾料粒面，主要受截流、沉淀、慣性、擴(kuò)散和水動(dòng)力等作用的影響，當(dāng)顆粒尺寸增大時(shí)，雜質(zhì)顆粒會(huì)直接被濾料粒面截流，顆粒沉降速度較大時(shí)，在濾料粒面產(chǎn)生沉降沉淀，顆粒慣性較大時(shí)，也能脫離流線與濾料粒面接觸，顆粒較小，布朗運(yùn)動(dòng)較大時(shí)，水力作用是由于濾料粒面附近有一個(gè)速度梯度，非球體顆粒在速度梯度作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，脫離流線時(shí)也能脫離濾料粒面接觸。