纯水处理技术基础知识--过滤处理-Filtration

纯水处理技术基础知识--过滤处理-Filtration --东莞纯水处理设备，东莞纯净水设备，东莞工业纯净水处理设备
    过滤是混凝、澄清处理后，进一步去除悬浮物的常用方法，其工作过程一般是将水沿垂直方向流过过滤材料，水中悬浮杂质被滤料截留，使水得到澄清的工艺过程。当生水浊度较低（低于100mg/l）时，且胶体硅含量也甚小时，也可用过滤装置直接过滤。
  正常流过滤装置按滤料的形态可分为粒状的、网状的和覆盖状的过滤器 3 大类。
  其中粒状过滤᳔为普遍，其按照过滤压力、滤速、滤料层的配置和水流流向等来分类。按过 滤压力可分为无压力式（重力式）和压力式两种；按滤速可分为慢滤（0.1-0.3m/h）和快滤（6-12m/h）装置；按滤料层的组成可分为单层、多层过滤装置；按水流方向可分为单流、双流、上向流等过滤装置。
   压力式过滤器，指的是过滤器在一定压力下进行过滤。通常用泵将水输入过滤器，过滤后， 借助剩余压力将过滤水送到其后的用水装置。目前常用的压力式过滤器有：单层滤料过滤器、双流过滤器、多层滤料过滤器。下表为这三种过滤器的经验数据。需要指出的是，如果过滤系统后接RO/NF等膜系统，其过滤速度一般不超过10m/h，*好小于8m/h，低的甚至选择5-6m/h，否则，滤速太高可能导致 RO/NF 的进水SDI15不合格。
   加药量不能过大。混凝过滤可分为直流混凝过滤和接触混凝过滤两种。在下游接膜系统时，实践经验是直流混凝不宜加药量过大，否则大量的絮体可能堵塞过滤空隙而形成偏流，尤其是大容量系统采用多个平行过滤器时更易形成偏流。另外，PAM、ST1000 等高分子助凝剂等也不宜投加，因为这些药剂多数与膜系统不兼容，易引起负面作用。直流混凝过滤时，不论是单层、双层还是三层滤料，必须采用较低的流速（≤5m/h），且加药点至少在过滤器前 50 倍管径距离的进水管中，以保证水和药剂充分混合。实践经验证明，如果直流混凝过滤使用不当，对膜系统的危害甚大。
活性炭(GAC)过滤
   活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理 和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。 它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱 色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。
   活性炭按形状可分为粒状活性炭和粉末状活性炭。粒状活性炭可用于液相，也可用于气相。 一般将要处理的液体或气体连续通过活性炭柱。以粒状活性炭处理的特点是：适用于连续工艺与 自动控制；较少活性炭耗量，使用的炭/液比高；较易清洁操作；因价较高大量使用时应予再生。 粉状活性炭通常在液相应用，加入液体后经搅拌混合、过滤或沉降，而得所要的液体。以粉状活 性炭处理的优点是：适用于间歇工艺；易控制加入量；可利用现成过滤设备；价格较低。在水处 理行业，前者多用于给水处理，后者多用于废水处理。
   在水处理行业，活性碳过滤主要有两种作用：一、吸附水中有机物；二、脱除水中游离余氯 （简称脱氯）。下面从两方面了解活性炭过滤工艺。 活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活 性炭颗粒内。
影响活性炭运行的因素如下：
   活性炭的吸附能力与水温的高低、水质的好坏等有一定关系。水温越高，活性炭的吸附能力就越强；若水温高30℃以上时，吸附能力达到极限，并有逐渐降低的可能。当水质呈酸性时， 活性炭对阴离子物质的吸附能力便相对减弱；当水质呈碱性时，活性炭对阳离子物质的吸附能力减弱。所以，水质的 pH 不稳定，也会影响到活性炭的吸附能力。活性炭使用初期吸附有机物的能力很强，其吸附效果往往很高；但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。如果进水水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。所以，活性炭应定期清洗或更换。
    活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积᳔大，吸附效果᳔佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入下游系统中， 难以控制，很少在给水处理工艺中采用，而适用于废水处理。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流 动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，更换方便而广泛用于给水处理。
   活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳。注意：过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在*次使用前应洗涤洁净，否则有发黑的水流出。活性炭过滤器的流速一般为8-15m/h。活性炭脱氯作用不是单纯的物理吸附过程，同时在其表面发生了一系列化学反应。当含有游 离氯的水通过活性炭滤层时，次氯酸先被吸附在活性炭表面上，而后立即分解成 HCl，并产生新 生态原子氧，其反应如下：
             HOCl → HCl +［O］
             C + 2［O］→ CO₂↑
                C +［O］→ CO↑
    可见活性炭脱氯不存在吸附饱和的问题，只是少量的碳损耗而已。不过其产水因生成了HCl 和CO₂而显酸性，如不加以脱除和pH调节，易引起 RO/NF 脱盐率偏低的问题。
锰砂过滤（接触催化法-Oxidation Filtration） 
   锰砂过滤是一种使 Fe²⁺的氧化和过滤同时进行的机械过滤法。滤料是天然锰砂，原水经曝气后，立即进入锰砂滤池。天然锰砂的主要成分是二氧化锰（MnO₂），它是二价铁氧化成三价铁的良好催化剂。只要含铁地下水pH值大于5.5，且使水充分曝气，保持水中溶解氧浓度足够，水与锰砂接触，就可以催化氧化反应，其反应原理如下：
                       4MnO₂ + 3O₂ → 2Mn₂O₇
                   Mn2O7 + 6Fe²⁺ + 3H₂O → 2MnO₂ + 6Fe³⁺ + 6OH^-
                       Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH) ₃↓
               Fe(OH)₃ 沉淀物经锰砂滤层被过滤掉，锰砂滤层起着催化和过滤的双层作用。--东莞纯水处理设备，东莞纯净水设备，东莞工业纯净水处理设备