环境工程学原理过滤.pptx

会计学一、过滤过程
二、过滤介质
三、过滤分类

混合物的分离：液体和气体混合物
什么现象属于过滤？
混合物中的流体在推动力（重力、压力、离心力）的作用下通过过滤介质，固体粒子被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。
液-固分离，气-固分离
如砂滤池、袋式除尘器、口罩……
过滤分离的对象？
粗大颗粒、细微粒子、细菌、病毒和高分子物质等固体颗粒：由一定形状的固体颗粒堆积而成，包括天然的和人工合成的。
天然：石英砂、无烟煤、磁铁矿粒等。
人工：聚苯乙烯发泡塑料球等。
固体颗粒过滤介质在水处理中的各类滤池中应用广泛，通常称为滤料。
织物介质：又称滤布，如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编制成的滤布。
多孔固体介质：如素烧陶瓷板或管、烧结金属板或管等。
多孔膜：由高分子有机材料或无机材料制成的薄膜，根据分离孔径的大小，可分为微滤、超滤等。1.按过滤机理分：表面过滤和深层过滤
2.按促使流体流动的推动力分：
重力过滤：在水位差的作用下被过滤的混合液通过过滤介质进行过滤，如水处理中的快滤池。
真空过滤：在真空下过滤，如水处理中的真空过滤机。
压力差过滤：在加压条件下过滤，如水处理中的压滤滤池。
离心过滤：使被分离的混合液旋转，在所产生的惯性离心力的作用下，使流体通过周边的滤饼和过滤介质，从而实现与颗粒物的分离。(1)过滤过程在环境工程领域有哪些应用？
(2)环境工程领域中的过滤过程，使用的过滤介质主要有哪些？
(3)过滤的主要类型有哪些？
(4)表面过滤和深层过滤的主要区别是什么？一、过滤基本方程
二、过滤过程的计算
三、过滤常数的测定
四、滤饼洗涤
五、过滤机生产能力的计算
表面过滤过程转筒真空过滤机带式脱水机主要特征：随着过滤过程的进行，流体中的固体颗粒被截留在过滤介质表面并逐渐积累成滤饼层。
滤饼层厚度：随过滤时间的增长而增厚，其增加速率与过滤所得的滤液的量成正比。
过滤速度：由于滤饼层厚度的增加，因此在过滤过程中是变化的。处理量：处理的流体流量或
分离得到的纯流体量V，单位为m3
过滤推动力：由流体位差、压差或离心力场
造成的过滤压差p
过滤面积：表示过滤设备的大小A，单位为m2
过滤速度：单位时间通过单位面积的滤液量u某一过滤时间t时的过滤状态过滤速度与推动力之间的关系可用下式Darcy定律表示：假设每过滤1m3滤液得滤饼f，单位为m3滤饼层的比阻r有两种情况：
不可压缩滤饼：滤饼层的颗粒结构稳定，在压力的作用下不变形，r与p无关
可压缩滤饼：在压力的作用下容易发生变形将比阻计算式代入式（7.2.8），得：K：过滤常数，如何测定?与下列因素有关：
滤饼的颗粒性质
悬浮液浓度
滤液黏度
滤饼的可压缩性
qe：过滤介质特性参数二、过滤过程的计算
确定滤液量与过滤时间和过滤压差等之间的关系。若过滤介质阻力可忽略不计，则简化为：如何应用恒压过滤方程？第二节表面过滤的基本理论第二节表面过滤的基本理论（二）恒速过滤
恒速过滤是指在过滤过程中过滤速度保持不变，即滤液量与过滤时间呈正比。在恒速过滤方程中，过滤压差随时间是变化的，因此过滤常数K随时间t变化。实际上过滤模式常常采用：
先恒速过滤后恒压过滤
在开始过滤时，以较低的恒速操作，避免颗粒穿透过滤介质。
当压差上升到给定数值后，再采用恒压过滤，直到过滤终止。
计算：
恒压过滤中的起始滤液量为恒速过滤末段的滤液量第二节表面过滤的基本理论第二节表面过滤的基本理论第二节表面过滤的基本理论三、过滤常数的测定
（一）过滤常数K，qe的计算
对于恒压过滤，过滤积分方程改写为：（二）压缩指数s的计算四、滤饼洗涤洗涤速度是单位时间通过单位洗涤面积的洗涤液量：如果洗涤液走的路径和过滤终了时的路径完全相同，洗涤液黏度和滤液黏度亦相同，则：五、过滤机生产能力的计算（二）连续式过滤机转筒真空过滤机的转数为n（r/s）,即旋转一周的时间为1/n(s)。
起过滤作用的是浸没在液体中的转筒表面，所对应的圆心角与2之比称为浸没度。
浸没度等价于过滤时间在旋转周期中所占的比例，因此每个周期中有效的过滤时间为：(1)表面过滤的过滤阻力由哪些部分组成？
(2)表面过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示？
(3)过滤常数与哪些因素有关？
(4)哪些因素影响滤饼层比阻？
(5)过滤介质的比当量滤液量的物理意义是什么？(6)恒压过滤和恒速过滤的主要区别是什么？
(7)如何通过实验测定过滤常数、过滤介质的比当量滤液量和压缩指数？
(8)洗涤过程和过滤过程有什么关系？
(9)间歇式过滤机和连续式过滤机的相同点和不同点是什么？第三节深层过滤的基本理论深层过滤过程深层过滤在水处理中的应用
水处理中的快滤池、加压砂滤器
深层过滤一般适用于流体中颗粒含量少的场合。一、流体通过颗粒床层的流动
颗粒床层是由一定大小和形