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