过滤

是一大类单元操作的总称。[filter;filterate] 通过特殊装置将流体提纯净化的过程，过滤的方式很多，使用的物系也很广泛，固-液、固-气、大颗粒、小颗粒都很常见。过滤是在推动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...

过滤

• 基本概念
  • 过滤过程
    • 混合物中的流体在推动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
  • 过滤介质
    • 固体颗粒
      • 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
    • 织物介质：棉 麻 丝 毛等
    • 多孔固体介质：素烧陶瓷版或管 烧结金属板或管
    • 多孔膜：由高分子有机材料或无机材料制成的薄膜
  • 过滤分类
    • 按机理：表面过滤 深层过滤
    • 按推动力：重力过滤 真空过滤 压力差过滤 离心过滤
• 表面过滤
  • 基本方程
    • 主要特征：随过滤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：随过滤时间增长而增厚
    • 过滤速度：因滤饼层厚度变化而变化
    • 定义式
    • 达西定律
      • Rm=rm*Lm
      • Rc=rL
    • L=fV/A
      • v：滤液体积
      • f：过滤1立方米得到的滤饼
      • • 滤饼分为可压缩和不可压缩，不可压缩r不变，可压缩
    • 基本方程
      • 过滤常数
  • 计算
    • 恒压过滤（K为常数）
      • 若忽略介质阻力，则ve，qe=0
    • 恒速过滤（K随时间变化）
    • 一般采用先恒速后恒压
  • 过滤常数的测定
  • 滤饼洗涤
    • 洗涤速度
    • 洗涤时间
  • 生产能力计算
    • 间歇式
    • 连续式
• 深层过滤
  • 流体通过颗粒床层的流动
    • 悬浮颗粒进入滤料内部，在拦截，惯性碰撞，扩散沉淀等作用下颗粒附着在滤料表面上而与流体分开
    • 在水处理的应用：快滤池、加压砂滤器
    • 粒度分布：筛分试验
      • 称量筛留物，计算在混合颗粒中的质量分数。
    • 混合颗粒的平均粒径
      • 比表面积等于混合颗粒的比表面积的颗粒粒径
      • 比表面积（球形）
      • 比表面积（非球体）
    • 颗粒床层的几何特性
      • 床层比表面积
      • 颗粒床层的当量直径
        • 球形
        • 非球形
      • 流体在颗粒床层中的流动
        • 流动速度
        • 比阻
  • 深层过滤中悬浮颗粒的运动
    • 迁移行为
      • 扩散作用力
      • 重力沉降
      • 流体运动作用力（惯性力）
    • 附着行为
    • 脱落行为
  • 深层过滤的水力学
    • 清洁滤料床层
      • • 取Kl=5，
    • 运行过程中滤料床层
      • 随着过滤时间的延长，滤层中截留的悬浮物量逐渐增多，滤层空隙率逐渐减少
      • 空隙率减少，则在阻力损失不变条件下，滤速将降低
      • 如果滤速保持不变，阻力损失增加
      • 等速过滤，任意过滤时间t时的滤料层的总阻力损失