過濾工藝主要包括：深層過濾、表面過濾和膜過濾
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發布日期：2022-08-11
過濾是去除懸浮物，特別是去除濃度比較低的懸濁液中微小顆粒的一種有效方法。過濾時，含懸浮物的污水流過具有一定孔隙率的過濾介質，水中的懸浮物被截留在介質表面或內部而除去。過濾工藝主要包括深層過濾、表面過濾和膜過濾三類。在深層過濾中，水充滿濾料的空隙，懸浮物被濾料表面所吸附，或在空隙中被截留;在表面過濾和膜過濾中，水通過濾膜，同時懸浮物質被濾膜(濾層表面)阻隔而與水分離。
深層過濾是飲用水處理的一個基本單元工藝，現已廣泛應用于廢水的深度處理中，主要去除水中的懸浮固體(包括顆粒狀BOD)，使水更澄清。深層過濾的功效，不僅在于進一步降低水的濁度，而且水中有機物、細菌乃至病毒等隨水的濁度降低而部分去除。至于殘留于過濾后水中的細菌、病毒等，失去渾濁物的保護過濾后消毒創造了良好條件。深層過濾同時也可以作為膜過濾的預處理步驟。
近20年來發展的許多過濾技術，已泛應用于廢水處理中。根據濾池層厚淺層、常規及深層濾床)、使用濾料(單雙層多層濾料)、濾料是否分層以及操作方式(上流式和下向流式)等不同，濾池有很多不同的分類。對于單一、雙層交替式濾池，根據驅動力的不同進一步分成重力式濾池和壓力式濾池。廢水處理中最常用的濾池包括普通快濾池、壓力濾池等。近年來合成濾料濾池也用于廢水處理中。
1. 普通快濾池是常用的過濾設備。一般采用鋼筋混凝土結構。過濾時，廢水自進水管經集水渠、排水渠進入濾池，自上而下穿過濾料層、墊料層，由配水系統收集，并經出水管排出。經過一段時間過濾，濾料層截留的懸浮物數量增加，濾層孔隙率減小，使孔隙水流速增大，其結果一方面造成過濾阻力增大，另一方面水流對孔隙中留的雜質沖刷力增大，使出水水質變差。當水頭損失超過允許值，或者出水的懸浮物濃度過規定值，過濾即應終止，進行濾池反沖洗。反沖洗水由沖洗水管經配水系統進入濾池由下而上穿過墊層、濾料層，最后由排水槽經集水渠排出。反沖洗完畢，又進入下一個過濾周期。
2. 壓力濾器：重力式濾池主要用于處理大型污水處理廠的二級出水處理，此外還有壓力濾池，一般用于小型污水處理廠。與重力式濾池不同的是，壓力濾池是封閉的有壓容器，進水用泵直接打入，濾后水常借壓力直接送到用水裝置或后面的處理設備中。壓力濾池的內部構造與普通快濾池相似，濾層厚度通常大于重力式濾池，允許水頭損失一般可達5~6m。分為豎式和臥式兩種。
3.合成濾料濾池是最初在日本發展的一種工藝，目前已應用于廢水處理。高效多孔合成濾料由聚氨酯制成，直徑約30mm。實驗室中，其球形濾料堆積的孔隙率為88%~90%，濾料在濾床中的孔隙率約為94%。成濾料濾池有兩個特點(圖2.32)縮濾料可以改變濾床禮隙率;濾層的深度可以通過上下兩塊多孔板的位置變化而變化。研究表明，在高孔隙率下，濾速可達400~1200L/(m2·min)。在過濾模型中，二級出水從濾池的底部進入，經過濾料層向上流動，從濾池的頂部排出。反沖洗時，將上層多孔板的位置調高，反沖洗水進入濾池，固定多孔板的左、右兩側依次通入空氣，使得濾料運動翻滾。由于濾層空隙中水流的剪切力和濾料顆粒碰撞摩擦，濾料顆粒得到沖洗。反沖洗過程完成后繼續進行過濾操作，將濾池出水閥門打開，并將調高的多孔板降回到原來過濾的位置。
4.膜過濾工藝
膜過濾是利用特殊的薄膜對液體中的成分進行選擇性過濾的技術。膜過濾分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透 (RO)、擴散滲析及電滲析(ED)。
通常來講，根據需要去除的雜質或顆粒直徑的大小，可以選擇對應的膜技術。電滲析能去除水中粒徑為00001um的顆粒，但水中離子需帶電，因此電滲析局限于去除帶電雜質，而對于病菌和大多數有機物則效果差。微濾和超濾去除顆粒粒徑較大，但運行所需壓力低，膜的成本低。它對水中病菌提供了一個靜止的阻擋層，因此病菌殘留下來的機會少。納濾和反滲透的作用原理是由擴散和篩分控制，經吸附水層作用可去除離子型無機物，它們分離粒徑直徑小，而且對病菌、有機物和無機物均有效。如果重點要求去除水中的鹽和金屬離子，就應選用反滲透和納濾;如果重點要求分離去除水中的細菌，選用微濾更為合適。
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