1.過(guò)濾機(jī)理

過(guò)濾過(guò)程是一個(gè)包含多種作用的復(fù)雜過(guò)程，它包括輸送和附著兩個(gè)階段，只有將水中的懸浮顆粒輸送到濾料表面，并使之與濾料表面接觸才能產(chǎn)生附著作用，附著以后不再移動(dòng)才能算是真正被濾料截留。懸浮顆粒是在慣性、沉淀、擴(kuò)散、直接截留等項(xiàng)作用下被輸送到濾料表面的。一般來(lái)說(shuō)，懸浮顆粒粒徑越大，直接截留作用越明顯；粒徑大于lOfmi的顆粒主要靠沉淀和慣性作用被濾料截留，對(duì)密度比水大的顆粒更是如此；而粒徑更小的顆粒的截留是通過(guò)擴(kuò)散作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

在一個(gè)過(guò)濾周期內(nèi)，按整個(gè)濾層計(jì)，單位體積濾料中所截留的雜質(zhì)量稱(chēng)為“濾層含污能力”。

2.過(guò)濾形式

在原水中不投加絮凝劑就進(jìn)行過(guò)濾的方式稱(chēng)為直接過(guò)濾。在生物處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好、二沉池出水水質(zhì)也較好的情況下，可以對(duì)二沉池出水進(jìn)行直接過(guò)濾后實(shí)現(xiàn)污水的回收和再利用。

原水經(jīng)過(guò)混凝后立即進(jìn)人濾池的過(guò)濾方式稱(chēng)為微絮凝過(guò)濾。采用微絮凝過(guò)濾通常使用高分子絮凝劑或高分子助凝劑。

所謂反粒度過(guò)濾就是過(guò)濾時(shí)，沿著過(guò)濾水流的方向，顆粒濾料的粒徑由粗到細(xì)、濾料顆粒之間的孔隙由大到小。反粒度過(guò)濾效果較好、運(yùn)行周期長(zhǎng)，而且可以使用待過(guò)濾水作為濾料層的反沖洗水，提高過(guò)濾工藝的產(chǎn)水率。

3.濾池類(lèi)別

污水深度處理中使用的濾池形式主要有單層均質(zhì)濾料和纖維束濾池、活性炭濾池等納污能力較大的濾池。

(1)單層均質(zhì)濾料濾池

污水深度處理中通常采用深床過(guò)濾，濾料粒徑為1~ [#]mm,濾層厚度為1~ [#]m，濾速為3.7~37m/h,不均勻系數(shù)Kgo(篩分濾料時(shí)通過(guò)濾料重量80%和10%的篩孔直徑之比）為2~ [#].2佳。濾料的材質(zhì)為無(wú)煙煤、石英砂、陶粒、果殼、活性炭、纖維球、樹(shù)脂球等。

(2)高效纖維過(guò)濾

高效纖維過(guò)濾技術(shù)使用纖維束軟填料作為過(guò)濾元，濾料絲經(jīng)過(guò)加彈和彎曲處理，單絲直徑在幾微米到幾十微米之間，因而具有巨大的比表面積，每立方米濾料的表面積可達(dá)80000㎡,打破了粒狀濾料濾池的過(guò)濾精度由于濾料粒徑不能進(jìn)一步縮小的限制，而且過(guò)濾阻力很小。微小的濾料直徑，極大地增大了濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)，從而提高了過(guò)濾效率和截污容量，而且通過(guò)控制技巧可以實(shí)現(xiàn)理想的深層過(guò)濾（反粒度過(guò)濾）。反洗時(shí)纖維束可以完全放松清洗，性能恢復(fù)較好，纖維束由高強(qiáng)度的丙綸纖維長(zhǎng)絲制成，不會(huì)出現(xiàn)掉毛現(xiàn)象，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)10年以上。

高效纖維束過(guò)濾設(shè)備可以分壓力式纖維束過(guò)濾器和重力式纖維束過(guò)濾器兩大類(lèi)，按濾層密度調(diào)節(jié)方式可分為加壓室式和無(wú)加壓室式兩大類(lèi)，無(wú)加壓室式包括機(jī)械擠壓和水力自助調(diào)節(jié)兩種，其中應(yīng)用較多的是水力自助式。

加壓室式纖維束過(guò)濾器通過(guò)設(shè)在濾層內(nèi)的加壓室對(duì)纖維束濾料的擠壓，使濾層沿水流方向的截面積逐漸縮小，而密度逐漸加大，相應(yīng)濾層孔隙直徑逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了理想的深層過(guò)濾（反粒度過(guò)濾）。：當(dāng)濾層需要清洗時(shí)，將加壓室內(nèi)的水排出，使纖維束處于放松狀態(tài)，通過(guò)采用氣-水混合擦洗，有效地恢復(fù)濾層的過(guò)濾性能。

水力自助式纖維束過(guò)濾設(shè)備內(nèi)部設(shè)置自助式密度調(diào)節(jié)裝置，該裝置不需要額外動(dòng)力和附加操作，在正常過(guò)濾操作和反洗操作過(guò)程中通過(guò)水力即可實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維束濾層的壓緊和放松。在過(guò)濾操作時(shí)，能在lmin內(nèi)將濾層壓緊至所需狀態(tài)，而且有避免靠近活動(dòng)支撐裝置的纖維密度大于濾層主體密度的措施。在反洗操作時(shí)，無(wú)論濾層積泥量有多大、濾層被壓得多密實(shí)，均能在lmin內(nèi)將濾層徹底放松，而且能避免靠近纖維束向活動(dòng)支撐裝置上的堆積而有利于泥渣的完全排出。水力自助式纖維束過(guò)濾器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管路如圖5-5所示。

長(zhǎng)纖維束與出水孔板固定，另一端設(shè)置于有一定開(kāi)孔率的壓力板上，運(yùn)行初期，水從上至下通過(guò)濾層，活動(dòng)壓力板向下運(yùn)動(dòng)，纖維被加壓后，密度逐漸加大，濾層沿水流動(dòng)方向的截面逐漸縮小，相應(yīng)濾層孔隙直徑和孔隙逐漸減小，實(shí)現(xiàn)了深層過(guò)濾。壓力板下降至適當(dāng)位置時(shí)，限位裝置使之停止下移；當(dāng)濾層被污染需清洗再生時(shí)，清洗水從下至上通過(guò)濾層，這時(shí)，活動(dòng)壓力板提升，使纖維拉開(kāi)并處于放松狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)清洗。

(3)活性炭過(guò)濾

活性炭是一種用木材、果殼、煤、石油等含炭物質(zhì)在高溫缺氧條件下活化而成的非極性吸附劑，具有巨大的比表面積和發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，活性炭的比表面積可達(dá)500~ [#]700㎡/g，微孔容積

圖5-5水力自助式纖維束過(guò)濾器結(jié)構(gòu)及管路示意圖

活性炭過(guò)濾法主要應(yīng)用在污水處理系統(tǒng)和污水深度處理系統(tǒng)的后一個(gè)環(huán)節(jié)，能有效地去除色度、臭味及二級(jí)出水中大多數(shù)有機(jī)污染物和某些無(wú)機(jī)物，包括某些有毒的重金屬�；�于活性炭本身的特性，運(yùn)行時(shí)的注意事項(xiàng)如下：

①在選用活性炭時(shí)，必須綜合考慮吸附性能、機(jī)械強(qiáng)度、價(jià)格和再生性能等多種指標(biāo)，一般不能只偏向于其中一項(xiàng)性能。污水性質(zhì)不同，使用的活性炭種類(lèi)往往也不同。

②活性炭表面多呈堿性，水中重金屬離子有可能在其表面形成氫氧化物沉淀析出，進(jìn)而使活性炭的吸附性能下降。因此使用活性炭吸附法處理污水時(shí)，水中無(wú)機(jī)鹽含量、尤其是重金屬離子含量越低越好。

③為充分發(fā)揮活性炭的作用，避免活性炭的過(guò)快飽和以減少操作和降低運(yùn)行費(fèi)用，必須保證活性炭吸附法進(jìn)水的水質(zhì)不能超過(guò)設(shè)計(jì)值。一般進(jìn)水COD&濃度不超過(guò)50~80mg/L。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度較高時(shí)，要加強(qiáng)物理法、化學(xué)法及生物法等預(yù)處理措施的管理，設(shè)法改善其處理效果。當(dāng)污水中含有較多的懸浮物或膠體時(shí)，必須投加絮凝劑并使用過(guò)濾法或氣浮法等進(jìn)行預(yù)處理。

④對(duì)于污水深度處理或某些超標(biāo)污染物濃度經(jīng)常大幅度變化的處理工藝，對(duì)活性炭處理工藝必須設(shè)置跨越或旁通管路。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生較大變化時(shí)，及時(shí)停用活性炭處理單元，以節(jié)省活性炭床的吸附容量，有效地延長(zhǎng)再生或更換周期。

⑤由于活性炭與普通碳鋼接觸可以產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，因此與活性炭接觸的設(shè)備或部件要使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或不銹鋼、塑料等材料。如果必須使用普通碳鋼制作時(shí)，則必須進(jìn)行防腐處理，采用環(huán)氧樹(shù)脂襯里防腐時(shí)，襯里厚度要大于1.5mm。

⑥在使用粉末活性炭時(shí)，所有作業(yè)都必須考慮防火防爆，所配用的所有電器設(shè)備必須符合防爆要求。