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1 概论1

1.1 固液分离、过滤与脱水1

1.1.1 固液分离1

1.1.2 过滤1

1.1.3 脱水2

1.1.4 过滤和脱水的并用2

1.2 过滤的分类2

1.2.1 澄清过滤3

1.2.2 过滤类型的确定6

1.3 过滤机的分类6

1.3.1 真空过滤机6

1.3.2 加压过滤机7

1.3.3 离心过滤机8

1.4 过滤技术的进步8

参考文献10

2 颗粒、液体及料浆的性质11

2.1 颗粒的性质11

2.1.1 粒径和粒度分布11

2.1.2 粒径测定法13

2.1.3 粒度数据的应用15

2.1.4 颗粒的密度16

2.2 液体的性质17

2.2.1 液体的密度17

2.2.2 液体的黏度17

2.2.3 液体的表面张力18

2.2.4 液体的挥发性18

2.3 料浆的性质18

2.3.1 料浆的密度18

2.3.2 料浆的黏度19

2.4 粒径和粒径分布测定法的新发展19

2.4.1 激光衍射散射法19

2.4.2 场流分级法20

2.4.3 动态光散射法20

参考文献21

3 过滤和压榨理论22

3.1 流速与压降的关系、渗透率、比阻22

3.1.1 体积流速与压降的关系22

3.1.2 渗透率和柯杰尼-卡曼方程式23

3.1.3 滤饼的比阻24

3.2 非压缩性滤饼过滤的基本方程式25

3.2.1 通用过滤方程式的简化处理25

3.2.2 恒压过滤26

3.2.3 恒速过滤28

3.2.4 恒速过滤之后恒压过滤接续28

3.2.5 变压—变速过滤31

3.3 压缩性滤饼过滤的基本方程式32

3.3.1 基本方程式32

3.3.2 恒压过滤、恒速过滤33

3.3.3 变压—变速过滤33

3.4 比阻α、孔隙率ε、比表面积S0之间的关系34

3.5 滤饼水分的修正——质量平衡35

3.6 非牛顿型流体的过滤36

3.6.1 非牛顿型流体的流动特性36

3.6.2 非牛顿型流体的过滤37

3.7 压榨理论简述39

3.7.1 压榨操作的必要性39

3.7.2 过滤期间40

3.7.3 压密期间42

参考文献44

4 过滤介质45

4.1 过滤介质的分类和特性45

4.1.1 分类45

4.1.2 介质的过滤特性46

4.2 编织布48

4.2.1 滤布过滤作业方面的问题48

4.2.2 滤布的选择指南49

4.2.3 滤布的组织50

4.3 非编织介质56

4.3.1 滤毡56

4.3.2 滤纸56

4.3.3 正ξ电位深层过滤片56

4.4 流体通过介质的数学模型57

4.4.1 清洁介质的渗透性57

4.4.2 截留粒子的能力57

4.4.3 编织介质渗透性的数学模型58

4.4.4 滤布孔隙上的架桥和崩坏59

4.4.5 介质对液流的阻力59

4.5 网和筛60

4.5.1 金属网60

4.5.2 金属筛61

4.6 多孔隙片状和管状介质62

4.6.1 烧结金属粉末介质62

4.6.2 烧结金属纤维介质62

4.7 松散粉末、粒状及纤维介质65

4.7.1 预敷层过滤用的粉末介质65

4.7.2 深层过滤用的粒状介质69

4.7.3 深层过滤用的纤维介质70

4.8 过滤介质的试验71

4.8.1 渗透性试验71

4.8.2 介质等效孔径的测量试验73

4.9 过滤介质技术进步的举例77

4.9.1 双层织造77

4.9.2 非织造布——针刺毡和水刺毡77

4.9.3 滤芯77

4.9.4 表面改变技术——微孔涂层79

4.9.5 表面改变技术——等离子处理79

4.9.6 多功能过滤介质79

参考文献79

5 滤饼洗涤和滤饼脱水80

5.1 滤饼洗涤80

5.1.1 概述80

5.1.2 置换洗涤81

5.1.3 再化浆洗涤83

5.1.4 滤饼洗涤与脱水的实验装置85

5.1.5 滤饼的裂纹85

5.1.6 转鼓过滤机的逆流再化浆洗涤86

5.1.7 带式真空过滤机的洗涤88

5.1.8 厢式压滤机的洗涤89

5.1.9 旋叶压滤机的并流洗涤91

5.1.10 旋流器系统的逆流洗涤92

5.1.11 滤饼洗涤的计算实例93

5.1.12 实践上的一些考虑95

5.2 滤饼脱水95

5.2.1 概述95

5.2.2 机械压榨脱水96

5.2.3 气体置换脱水100

5.2.4 液力脱水101

参考文献102

6 预处理技术104

6.1 改善过滤的途径104

6.1.1 改变液体的特性104

6.1.2 淘析和分级104

6.1.3 结晶105

6.1.4 絮凝和反絮凝105

6.1.5 使用助滤剂105

6.1.6 稀释和浓缩105

6.1.7 浮选106

6.1.8 冻结和融化处理106

6.1.9 超声波辐射和电离辐射106

6.2 预浓缩和稀释107

6.2.1 预先浓缩和稀释的目的107

6.2.2 高效浓缩装置108

6.3 电双层109

6.3.1 悬浮粒子和胶体上的静电荷109

6.3.2 电双层和ξ电位110

6.3.3 电双层的相互作用114

6.4 凝结115

6.4.1 凝结的机理115

6.4.2 凝结剂117

6.4.3 凝结的操作技术119

6.5 絮凝120

6.5.1 絮凝的机理120

6.5.2 有机合成高分子絮凝剂125

6.5.3 絮凝剂的应用技术127

6.5.4 絮凝剂的选择、联合使用及造粒130

6.5.5 凝结剂和絮凝剂使用的安全性131

6.5.6 絮凝剂的发展趋势135

参考文献137

7 计算流体力学在过滤技术中的应用进展138

7.1 流体力学计算方法138

7.1.1 通过滤层的流动模型138

7.1.2 亚格子方法139

7.1.3 模拟实验140

7.1.4 并行计算140

7.2 CFD模拟计算在设计过滤器中的应用141

7.2.1 过滤器内流体动力学计算141

7.2.2 旋转盘过滤器145

7.3 多孔重结晶碳化硅陶瓷过滤组件的流体流动计算与通道边界几何形状的优化148

7.3.1 多孔重结晶碳化硅陶瓷过滤组件结构148

7.3.2 多孔介质中的流动149

7.3.3 特征变量和过滤模型优化149

7.3.4 针对给定的过滤组件膜特征分析不同通道的边界形状149

7.4 平板膜组件的污垢分布151

7.4.1 污垢实验152

7.4.2 污垢分布图152

7.4.3 平板膜的CFD模拟152

参考文献154

8 十字流动态过滤技术155

8.1 十字流动态过滤机理155

8.2 低剪切力十字流过滤元件、实验装置及基本关系156

8.2.1 低剪切力十字流过滤元件156

8.2.2 低剪切力十字流过滤实验装置156

8.2.3 低剪切力十字流过滤的基本关系157

8.3 低剪切力十字流过滤的实验研究159

8.3.1 过滤介质性能的实验研究159

8.3.2 对十字流过滤基本关系的实验研究161

8.4 低剪切力十字流过滤机165

8.4.1 管束式十字流过滤机165

8.4.2 板框式十字流过滤浓缩机166

8.5 高剪切力机械式动态过滤的原理和特点167

8.5.1 旋转圆盘形动态过滤机的原理167

8.5.2 旋转圆筒形机械式动态过滤机的原理168

8.5.3 高剪切力机械式动态过滤机的特点169

8.6 旋转圆盘形动态过滤机169

8.6.1 旋转圆盘形动态过滤机的发展历程169

8.6.2 欧洲式和美国式旋转圆盘形动态过滤机170

8.6.3 新型多功能高剪切力动态过滤机176

8.6.4 旋转圆盘形动态过滤机的车间流程177

8.7 旋转圆筒形动态过滤机178

8.7.1 小型实验用轴流式过滤机178

8.7.2 工业用轴流式过滤机179

8.8 十字流电过滤180

8.8.1 十字流过滤在电场中被强化的原因180

8.8.2 十字流电过滤的实验研究180

8.9 十字流过滤的新研究成果184

8.9.1 借助脉动提高十字流过滤的速度184

8.9.2 采用陶瓷滤膜的动态十字流过滤186

参考文献187

9 膜过滤189

9.1 概述189

9.2 微孔过滤191

9.2.1 微孔过滤原理192

9.2.2 微孔滤膜192

9.2.3 微孔滤膜分离系统198

9.2.4 微滤膜的污染与防治199

9.3 超滤200

9.3.1 超滤过程的基本特性201

9.3.2 超滤膜的性能202

9.3.3 超滤操作分类与应用203

9.3.4 超滤膜的污染与浓差极化205

9.4 反渗透与纳滤简介207

9.4.1 反渗透膜分离系统及其工艺流程209

9.4.2 纳滤膜分离机理213

9.4.3 纳滤膜技术的发展与应用215

9.5 膜过滤器216

9.5.1 板框式217

9.5.2 圆管式218

9.5.3 螺旋卷式218

9.5.4 中空纤维式和毛细管式219

9.6 膜的污染与清洗221

9.6.1 膜面与料液间分子作用221

9.6.2 蛋白质类大溶质吸附221

9.6.3 颗粒类大溶质沉积222

9.6.4 无机化合物污染222

9.6.5 蛋白质与生物污染222

9.6.6 物理清洗与化学清洗222

9.6.7 膜的清洗与杀菌223

9.7 膜过滤的应用与进展224

9.7.1 概述224

9.7.2 应用举例225

9.7.3 膜工艺进展226

9.7.4 展望227

参考文献228

10 生物过滤230

10.1 生物过滤法的分类230

10.2 用于生物过滤的微生物231

10.2.1 喜气性营养细菌231

10.2.2 硝化细菌231

10.2.3 铁细菌233

10.2.4 除臭用的细菌234

10.3 生物过滤法的用途234

10.3.1 净水处理234

10.3.2 下水处理235

10.3.3 工业废水处理235

10.4 生物过滤在工业排水处理中的应用实例237

10.5 斑纹贝生物过滤器的应用237

10.5.1 用斑纹贝生物过滤器除掉废水中细菌的原理237

10.5.2 试验研究的方法238

10.5.3 试验研究的结果238

10.6 用于生物处理的固液分离技术239

10.6.1 沉淀239

10.6.2 浮上240

10.6.3 膜过滤241

10.7 膜生物反应器242

10.7.1 聚丙烯中空纤维膜生物反应器242

10.7.2 陶瓷膜生物反应器243

参考文献244

11 借助电场、磁场、声场的过滤245

11.1 界面的动电现象245

11.1.1 电渗透现象和电渗透压245

11.1.2 电泳246

11.2 界面电位247

11.2.1 流动电位247

11.2.2 沉降电位248

11.3 附加电场对真空过滤的促进248

11.3.1 实验方法和料浆248

11.3.2 实验结果250

11.4 附加电场的加压式和压榨式脱水251

11.4.1 电渗透脱水与机械脱水的本质差别251

11.4.2 电渗透与压榨的组合脱水法252

11.4.3 压滤机的电渗透脱水253

11.4.4 过滤循环的各阶段对滤饼电渗透脱水的影响254

11.4.5 半波整流间歇电场下的电渗透脱水256

11.5 高梯度磁分离259

11.5.1 磁分离的概况259

11.5.2 HGMS的理论261

11.5.3 HGMS的实践举例262

11.6 借助超声波的过滤264

11.6.1 用超声波实现颗粒微粒化的原理264

11.6.2 超声波过滤机265

11.6.3 加电场的超声波脱水机266

11.7 电场、磁场、超声波的新应用实例267

11.7.1 生物悬浮液的动态十字流过滤267

11.7.2 工艺液体的碎片填质磁过滤269

11.7.3 舍极细颗粒悬浮液的过滤270

参考文献272

12 常用及新型过滤机273

12.1 转鼓过滤机275

12.1.1 转鼓真空过滤机276

12.1.2 加压转鼓过滤机280

12.2 圆盘过滤机287

12.2.1 圆盘真空过滤机287

12.2.2 陶瓷圆盘真空过滤机292

12.2.3 加压圆盘过滤机301

12.3 带式真空过滤机308

12.3.1 移动室带式真空过滤机309

12.3.2 固定室带式真空过滤机319

12.3.3 间歇移动带式过滤机339

12.3.4 压榨带装置346

12.4 板框压滤机348

12.4.1 结构348

12.4.2 技术参数349

12.5 自动厢式压滤机351

12.5.1 滤布固定式自动厢式压滤机352

12.5.2 滤布固定式压榨型自动厢式压滤机368

12.5.3 滤布单行走式自动厢式压滤机391

12.5.4 滤布全行走式自动压滤机393

12.6 带式压榨过滤机415

12.6.1 普通型带式压榨过滤机416

12.6.2 真空型带式压榨过滤机422

12.6.3 浓缩脱水一体机424

12.6.4 锥盘压榨过滤机437

12.6.5 螺旋压榨过滤机438

12.6.6 全自动板式压榨机440

12.7 翻盘真空过滤机441

12.7.1 工作原理442

12.7.2 结构特点444

12.7.3 技术参数447

12.8 转台真空过滤机448

12.8.1 基本结构及工作原理448

12.8.2 主要部件介绍450

12.8.3 特点453

12.8.4 产品主要规格型号453

12.9 多功能过滤器454

12.9.1 概述454

12.9.2 罗森蒙多功能过滤器454

12.9.3 DNFD型多功能过滤器459

12.10 叶滤机461

12.10.1 加压叶滤机461

12.10.2 真空叶滤机477

12.11 筒式压滤机482

12.11.1 滤芯及芯式过滤器482

12.11.2 刚性高分子精密微孔过滤机489

12.11.3 绕线滤芯型筒式压滤机498

12.11.4 烧结金属滤芯型筒式压滤机501

12.11.5 套筒型筒式过滤机503

12.11.6 MGM管式薄膜过滤器511

12.11.7 陶瓷膜过滤器513

12.11.8 陶瓷膜元件及陶瓷膜设备518

12.12 自清洗过滤器521

12.12.1 自动反冲洗过滤机522

12.12.2 自动反冲洗滤水器525

12.12.3 机械自清洗过滤器528

12.12.4 反冲洗式和手刷式液体过滤器533

12.12.5 自动反冲洗管道过滤器536

12.12.6 管式反冲洗过滤器538

12.12.7 自动反冲洗过滤器540

12.12.8 BCM全自动反冲洗过滤器542

12.13 油过滤器及油水分离器545

12.13.1 油污染基础知识及过滤原理545

12.13.2 真空净油机548

12.13.3 板框加压滤油机551

12.13.4 顶鑫润滑油净化机553

12.13.5 排屑及冷却液净化系统555

12.13.6 含油污水真空分离净化机563

12.13.7 聚结脱水滤油机566

12.13.8 高效真空滤油机570

参考文献573

13 辅助设备和系统调试574

13.1 真空过滤机的辅助设备574

13.1.1 真空泵574

13.1.2 鼓风机和压缩机577

13.1.3 滤液收集槽579

13.1.4 气水分离器586

13.2 压滤机的辅助设备586

13.2.1 进料泵586

13.2.2 阀门599

13.3 圆盘真空过滤机的安装与调试607

13.3.1 安装607

13.3.2 调试608

13.3.3 维护610

13.3.4 故障处理611

13.4 带式真空过滤机的安装与调试611

13.4.1 安装611

13.4.2 调试613

13.4.3 维护614

13.4.4 故障处理615

13.5 自动厢式压滤机的安装与调试616

13.5.1 安装616

13.5.2 调试618

13.5.3 维修623

13.5.4 故障处理624

13.6 带式压榨过滤机的安装与调试625

13.6.1 安装625

13.6.2 调试626

13.6.3 维护628

13.6.4 故障处理629

参考文献630

14 过滤式离心机631

14.1 间歇式过滤离心机633

14.1.1 三足式离心机的改进633

14.1.2 平板式离心机645

14.1.3 上悬式离心机655

14.1.4 卧式刮刀卸料离心机658

14.1.5 翻袋式离心机670

14.2 连续式过滤离心机673

14.2.1 活塞推料离心机673

14.2.2 离心卸料离心机680

14.2.3 振动卸料离心机684

14.2.4 进动卸料离心机687

14.2.5 螺旋卸料过滤离心机688

参考文献693

15 液体过滤技术的革新694

15.1 过滤技术进步的概况694

15.1.1 过滤技术应用领域的扩大694

15.1.2 过滤技术革新的推动力和科学基础694

15.1.3 过滤介质和过滤机的发展情况695

15.1.4 过滤技术的发展趋势695

15.2 滤饼过滤697

15.2.1 滤饼过滤的相关技术697

15.2.2 滤饼过滤中的物理现象697

15.2.3 滤饼过滤的增强和设备选型701

15.3 澄清过滤703

15.3.1 颗粒的捕捉机理704

15.3.2 捕捉力的模型化709

15.3.3 沉淀和冲刷710

15.3.4 深床层过滤710

15.3.5 预敷层过滤722

15.3.6 滤芯过滤725

15.4 过滤介质731

15.4.1 基本纤维和纤丝731

15.4.2 织造过滤介质732

15.4.3 非织造过滤介质733

15.4.4 滤芯735

15.4.5 膜735

15.5 过滤机738

15.5.1 转鼓过滤机738

15.5.2 压滤机740

15.5.3 其他过滤机742

参考文献742

16 过滤机的设计计算743

16.1 真空过滤机的设计计算743

16.1.1 真空过滤机参数的选择和计算743

16.1.2 转鼓真空过滤机的主轴计算745

16.1.3 转鼓真空过滤机的功率计算747

16.1.4 带式真空过滤机的功率计算750

16.1.5 翻盘真空过滤机的设计计算751

16.1.6 转台真空过滤机的传动功率计算755

16.2 压滤机的设计计算757

16.2.1 过滤面积的选择757

16.2.2 压紧力的计算758

16.2.3 滤板强度计算760

16.2.4 滤框强度计算761

16.2.5 压紧装置的计算762

16.2.6 主梁及拉板装置的计算766

16.2.7 压紧板的计算768

16.2.8 止推板的计算768

16.3 带式压榨过滤机的设计计算769

16.3.1 带式压榨过滤机滤带有效宽度的选择769

16.3.2 压榨辊的刚度计算769

16.3.3 变频调速交流异步电动机的转速计算770

16.3.4 带式压榨过滤机的功率选择770

16.4 离心机的设计计算770

16.4.1 转鼓强度计算770

16.4.2 临界转速计算774

16.4.3 功率计算775

16.4.4 刹车装置验算779

16.4.5 液压系统计算779

参考文献783

17 过滤实验与选型784

17.1 实验室过滤实验的理论基础784

17.1.1 真比阻和表观比阻784

17.1.2 非压缩性滤饼过滤方程式的积分形式785

17.1.3 压缩性滤饼过滤方程式的积分形式785

17.1.4 滤饼渗透率的计算法787

17.2 用瓷漏斗法测定滤饼的比阻和压缩性788

17.2.1 瓷漏斗法的试验装置788

17.2.2 瓷漏斗试验的操作方法790

17.2.3 过滤比阻的计算791

17.2.4 滤饼压缩性的计算791

17.3 毛细管吸引时间（CST）的测定792

17.3.1 CST测定装置792

17.3.2 CST测定装置的操作方法792

17.3.3 比阻与CST的相互关系793

17.4 絮团物理特性的测定法794

17.4.1 絮团及其物理特性794

17.4.2 絮团的力学性质及其测定法795

17.5 絮团强度的测定方法——标准搅拌机法797

17.5.1 实验装置和操作方法797

17.5.2 实验室数据与工厂装置的关系798

17.6 絮团强度的测定方法——棒插入法800

17.6.1 实验装置800

17.6.2 实验方法800

17.6.3 絮团强度的定量评价800

17.7 多功能过滤实验装置802

17.7.1 实验装置的特点和组成802

17.7.2 真空滤叶实验装置803

17.7.3 压缩渗透实验装置804

17.7.4 加压容器型和板框型过滤实验装置807

17.7.5 过滤介质微孔的等效孔径测定809

17.8 带式压榨实验装置811

17.8.1 单辊实验装置811

17.8.2 各种因素对脱水性能的影响811

17.9 其他实验室试验方法814

17.9.1 滤室截面突然缩小测量Cav法814

17.9.2 压力探头测量滤饼高度法814

17.10 过滤机的选型816

17.10.1 选型时应考虑的要素816

17.10.2 过滤形式的初步选定方法820

参考文献823

18 固液分离技术研究进展824

18.1 过滤介质研究进展824

18.1.1 新型离子交换过滤滤芯824

18.1.2 新型纤维过滤器824

18.1.3 有机预涂助滤剂的研究进展825

18.2 滤饼结构研究进展825

18.2.1 对超滤滤饼的二元图像进行三维重建826

18.2.2 软胶体固结的多级蠕变826

18.2.3 生物组织的过滤／固结分析827

18.3 膜过滤研究进展827

18.3.1 膜生物反应器在水处理中的应用趋势828

18.3.2 科威特在微滤技术上的发展828

18.3.3 医药行业中有机溶剂的纳滤829

18.3.4 微滤膜在循环水养殖中的应用830

18.4 研究测试与模拟830

18.4.1 测量孔径分布的新方法831

18.4.2 滤芯泡点测试仪831

18.4.3 过滤计算流体力学模拟方法832

参考文献833

19 过滤技术在工业生产及其他领域中的应用835

19.1 过滤技术在选矿、冶金及煤炭工业中的应用835

19.1.1 过滤在选矿工业中的应用835

19.1.2 过滤在有色冶炼中的应用843

19.1.3 过滤在钢铁工业中的应用856

19.1.4 过滤在煤炭工业中的应用860

19.2 过滤技术在石油化学工业中的应用864

19.2.1 过滤在石油工业中的应用864

19.2.2 过滤在化学工业中的应用867

19.3 过滤技术在医药及食品工业中的应用880

19.3.1 过滤在医药工业中的应用880

19.3.2 过滤在食品工业中的应用888

19.4 过滤技术在其他领域中的应用900

19.4.1 高速过滤技术在海水养殖及水净化工程中的应用900

19.4.2 过滤在环保及其他领域中的应用907

19.4.3 过滤布在工业部门的应用909

参考文献918

附录1 分离机械行业现行标准目录921

附录2 过滤机及过滤介质生产厂商名录923