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无烟煤滤料采用人工分类,可减少无关矿物质并降低灰分含量,经过过滤和冲洗,确保其适合水过滤之用。无烟煤滤料具有良好的颗粒保持能力,能够可靠地提高悬浮颗粒能力,因此无烟煤滤料被广泛用于污水处理行业做水处理滤料使用。无烟煤滤料中的煤粒表面有许多大小不等的孔隙,这些孔隙就相当于许多毛细管,由于毛细管作用及孔隙内表面的疏水亲油性质,而使油分子可以容易地挤掉煤孔隙中原有的水分子,取而代之,因此无烟煤滤料有良好的吸附有机悬浮物,特别是吸附烃类油脂的性能,同时还有一定的除味脱色功效。
无烟煤滤料不做单独使用,一般和石英砂滤料等其他净水材料配合使用。多介质过滤器填加的不是单一滤料,而是填装无烟煤滤料、石英砂滤料和鹅卵石滤料等各种滤料,组成不同密度的上下两层滤料。根据水质要求,滤料采用不同的级配比,上层为密度较小,料径较小的轻质滤料,下层为密度较大,粒径较大的滤料。由于两种滤料的密度差较大,在水中下降速度也不同,密度大的下沉快,密度小的下沉慢。石英砂和无烟煤滤料配合使用优点是:经过多个周期反冲洗后,仍能保持“轻、细”的滤料在上,“重、粗”的滤料在下的分层,形成滤料粒径自上而下由小到大的粒度阶梯滤层,提高了过滤水的穿透能力, 限度地发挥了不同密度、不同级配指标下滤层的截污能力。通过自动装置设定每12h 反冲洗一次(15min) ,使滤料再生彻底,保证其过滤性能。
双滤料全自动过滤器与单一滤料的过滤罐相比,具有过滤量大、滤料再生能力强的特点。单一石英砂过滤罐是以石英为滤料,截污能力差,粒径0.6~3.5mm 不等,上层0.6~1.2mm,中层1.2~2mm,下层2~3.5mm。经过一个周期反冲洗后,根据石英砂的料径大小分层,自上而下形成粒径逐渐增大的滤层。
过滤是一个广义的概念,凡是水体经过滤床后引起水质改变的过程统称为过滤。因此滤料不同,去除水中杂质的功能也不同。例如:除去水中悬浮物杂质一般是采用无烟煤作滤料;去除地下水中的铁和锰,采用锰砂作滤料;去除水中的有机物、颜色、异味及余氯等采用活性炭作滤料。近年来迅速发展的合成纤维滤料,既可以去除谁黄总悬浮杂质,又可以去除地下水中的铁和锰。
在滤料的选择上,首先应确定过滤的目的,其次是对滤料的性能进行必要的实验和筛选。主要实验指标是滤料的机械强度和化学稳定性。
(1)机械强度
做为滤料,它应有足够的机械强度,因为在反冲洗过程中,滤料处于流化状态,滤料颗粒间不间断地碰撞和摩擦,若其机械强度低,就会造成大量滤料破损,颗粒粒径变小。这些破碎滤料在反冲洗时会被反洗水带走,造成滤料损失。若不将破碎滤料冲走,残留在滤层中,则过滤时会使水头损失增大,缩短过滤周期。
在水处理中常用磨损率和破碎率两项指标来判断滤料的强度。磨损率指的是反冲洗时滤料颗粒间相互摩擦所造成的滤料磨损程度。破碎率表示反冲洗时颗粒相互碰撞所引起的破裂程度。一般要求滤料磨损率小于0.5%,破碎率小于4%。
(2)化学稳定性
滤料的化学稳定性是影响滤后水质的重要原因之一,也是选择滤料种类的主要指标。其实实验方法是将洗干净并在60℃下干燥的滤料样品放在被过滤水中浸泡24h后,取样测试水溶液被污染的情况。如果水样中溶解固形物的增加量小于20mg/L,耗氧量的增加量小于10mg/L,硅酸增加量小于10mg/L,则可以认为滤料的化学性质是稳定的。
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