过滤是一大类单元操作的总称。经过特殊安装将流体提纯真化的过程,过滤的方式很多,运用的物系也很普遍,固-液、固-气、大颗粒、小颗粒都很常见。过滤是在推进力或者其他外力作用下悬浮液(或含固体颗粒发热气体)中的液体(或气体)透过介质,固体颗粒及其他物质被过滤介质截留,从而使固体及其他物质与液体(或气体)分别的操作。过滤原理是应用物质的溶解性差别,将液体和不溶于液体的固体分别开来的一种办法。过滤的根本感念:1.过滤介质过滤是在推进力的作用下,位于一侧的悬浮液(或含尘气)中的流体经过多孔介质的孔道向另一侧活动。颗粒则被截留,从而完成流体与颗粒的分别操作过程。被过滤的悬浮液又称为滤浆,过滤时截留下的颗粒层称为滤饼,过滤的清液称为滤液。过滤介质即为使流体经过而颗粒被截留的多孔介质。无论采用何种过滤方式,过滤介质总是必需的,因而过程介质是过滤操作的要素之一。多过滤介质的共性央求是多孔、理化性质稳定、耐用和可重复应用等。可用作过滤介质的资料很多,主要能够分为:⑴织物介质织物是十分常用的过滤介质。工业上称为滤布(网),由自然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。可截留的最小颗粒视网孔大小而定,普通在几到几十微米的范围。⑵多孔资料制成片、板或管的各种多孔性固体资料,如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。此类介质较厚,孔道细,能截留1~3μm的微小颗粒。⑶固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层,称为滤床。用做过滤介质使含少量悬浮物的液体廓清。⑷多孔膜由特殊工艺合成的聚合物薄膜,最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。膜过滤属精细过滤(ultrafiltration),可分别5nm的微粒。2.滤饼过滤与深层过滤依据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。滤饼过滤又称为外表过滤。运用织物、多孔资料或膜等作为过滤介质。过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。过滤开端时,局部小颗粒能够进入致使穿过介质的小孔。但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径减少构成有效的阻挠。被截留在介质外表的颗粒构成称为滤饼的滤渣层,透过滤饼层的则是被净化了的滤液。随着滤饼的构成真正起过滤介质作用的是滤饼自身,因而称为滤饼过滤。滤饼过滤主要适用于含固量较大(1%)的场所。深层过滤普通应用介质层较厚的滤床类(如沙层、硅藻土等)作为过滤介质。颗粒小于介质空隙进入到介质内部,而长而迂回的孔道中被截留并附着于介质之上。深层过滤无滤饼构成,主要用于净化含固量很少(0.1%)的流体,如水的净化、烟气除尘等。3.过滤的操作方式依据运用的过滤设备、过滤介质及所处置的物系的性质和产品搜集的央求,过滤操作分为间歇式和连续式两种主要方式。依据提供过滤推进力的方式,又有重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤之分,其目的都是抑止过滤阻力。过滤是使水经过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。滤池通常设在沉淀池或廓清池之后。目的是使滤后水的浊度抵达水质规范的央求。水经过滤后,残留的细菌、病毒失去了悬浮物的维护作用,从而为过滤后消毒发明了条件。所以,在以空中水为水源的饮用水净化中,有时可省去沉淀或廓清,但过滤是不可短少的。⑴过滤的净水原理。①筛除作用:水经过滤料时,比滤层孔隙大的颗粒被截留;随后,滤层孔隙逐步变小,较小的颗粒也被截留。②接触凝聚作用:未被沉淀去除的细小絮凝体或脱稳颗粒,因与滤料接触而被吸附;滤料吸附絮凝体后,其吸附作用进一步加强。⑵过滤的净水效率。取决于进水水质、滤料粒径、滤料层厚度、滤池结构、滤速和管理等要素滤速是指每小时经过单位滤池面积的水量。滤速越大,杂质在滤层中穿透越深。但滤速过大会影响滤后水质。⑶对滤料的央求。具有足够的机械强度,不恶化水质,有一定的颗粒级配,经济易得。⑷常用的滤池型式。①普通快滤池,平面为方形或圆形,过滤时,进水由分配渠流人排水糟,然后平均地散布于滤池外表,再经过滤料层和承托层;最后由滤管系统搜集后经清水管排出。洗砂时,清水经过滤管系统由下向上反冲洗,使砂层收缩浮起,砂数互相摩擦,洗下污泥;污水由配水、排水槽流至分配渠,最后由洗池污水渠排出。快滤池运转牢靠,并可经过降低滤速改善出水水质;②双层和三层滤料滤池,是在石英砂层上面再加一层粒径较大、比重较小的无烟媒滤料、因无烟煤层的孔隙大,故截泥才干较快滤池高;③虹吸滤池、无阀滤池和挪动冲洗罩滤池:这些滤池的净水原理与普通快滤池相同。它们的共同优点是,减少了阀门,并便于操作管理;但结构复杂。
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