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无烟煤滤料一双层滤料滤池因其显而易见的优点,含污能力强，而广泛地应用于给水处理工艺。现今，甚至研制三层滤料滤池，以期更大程度地利用整个滤层的含污能力。这是单层滤料所无法比拟的。但是，有一利必有一弊，双层滤料、三层滤料滤池也有其不足之处：1、滤层构造复杂2、对各层滤料筛分要求，操作麻烦，如级配不当，投产后常有煤砂混杂现象发生。3、施工中，对垫层、各层滤料装填要求严格，操作也麻烦。使用中，滤层一旦翻混或定期更换滤料更是令人头疼。4、运行中要求更高的管理水平。如管理不当，反冲洗强度控制不好，会产生无烟煤滤料严重流失现象。要经常补充新的滤料。
为此，人们又进行了新的探索和大胆的实践，以期寻求一种新的滤料，它既具有单层滤料和煤一砂双层滤料的优点，又避免了它们的不足，无烟煤单层滤料就是其中的姣姣者。
无烟煤单层滤料用于地下水除锰的实验研
1、原水(深井)水质 [Mn2+]＝9.3mg／L ［Fe总］=14mg／L PH=6.5
2、工艺参数:曝气设备采用表面曝气池，平板叶轮。除铁滤柱共5个，分别装填滤料：、、和无烟煤滤料,双层滤料。滤层厚度1000mm。除锰滤柱共8个，分别装填滤料：马山、乐平锰砂、湘潭锰砂、锦西锰砂、无烟煤(6＃滤柱)石英砂和石灰石等。滤层厚度1500mm左右。滤料粒径，无烟煤d=1.5～2.0mm，其余d＝0.6～1.4mm。滤速7.5m／h，反冲洗强度：无烟煤、、石灰石为12～14L／s m2，为16～18L／s.m2。
3、实验结果:a、曝气效果良好，曝气后溶解氧饱和度达60～70％，CO2散除率达76～87％，H2S散除率达76～79％，PH由6.4～6.6提高到7.4-7.6。b、一级过滤除铁效果良好，出水总铁一直稳定在0.1mg／L以下。工作周期一般为24小时，但无烟煤滤料-双层滤料柱工作周期长达48小时，较其他滤料工作周期延长了一倍。C、二级过滤，各种滤料均需经历一个成熟期，成熟期长短随滤料不同而各异。乐平36天，马山锰砂51天，无烟煤滤料为71大，石英砂和锦西锰砂为96天，成熟后的各种滤料均能稳定地将［Mn2+］降0.1mg／L以下，在实验水质条件下，各种滤料在成熟后均起着锰质活性滤膜载体的作用。实验中观察到，无烟煤滤料的工作周期长达6～8天，而其他滤料的工作周期只有4?6天。而且无烟煤的工作周期还可延长(水头损失增长较慢)，实验中怕滤层板结，影响实验，故人为地提前结束过滤周期。无烟煤单层滤料作为除锰滤料具有以下优点：a、成熟期较短，成熟后除锰效果良好。b、粒径大d=1.5-2.0mm，孔隙率大，含污能力强。c、工作周期长达6?8天，表明整个滤层含污能力得到充分利用。d、无烟煤密度较小，需较小的反冲洗强度，节约反冲洗水量。 E、易于筛分、易于装填、易于管理。三、无烟煤单层滤料用于地下水除铁的生产实践。
4、生产性实验：以无烟煤为滤料的除铁实验。滤池面积12.5m2，无烟煤滤料d=0.6～2.0mm，滤层厚度为1000mm，滤速7～10m/h，工作周期人为地控制在48小时。实验运行一个月，滤后水［Fe］一直稳定在0.3mg／L以下，效果良好。实验期间，还与同期安装的成熟滤料滤池进行了各种滤速的稳定工作时间的对比测试，在相同滤速条件下，无烟煤滤料的稳定工作时间长于锰砂，如滤速为10m／h。
我国无烟煤产地分布广，蕴藏量大，品质优良，适用于加工成滤料使用，不同产地无烟煤滤料的特性见下表：
物理性能
山西阳城
四川
河南巩义1
山西阳泉
河南巩义2
比重
1.5
1.4-1.5
密度
1.48
1.45
1.60
1.4-4.5
1.65
堆密度g/cm3
0.70
0.78
0.947
0.65-0.74
0.947
孔隙率%
51.98
47
50-55
＞60
含水率%
1
＜1
灰分%
7
1.1
1.1
不均匀系数
1.3
＜1.4
机械强度
破碎率%
0.64
＜2.1
0.58
0.97
＜1
磨损率%
0.14
＜6.2
0.8
0.51
＜3
完好率%
99.22
92.7
98.62
98.52
98
化学成分
HGI可溶性%
1.28
0.98
0.76
1.5
C含量%
＞88.14
97
97
＞85
S含量%
0.22-0.25
1.6-3.14
1.6-3.14
2.76-3.77
Pb含量%
0
0.045
Cu含量%
0.023
0.025
Zn含量%
0
0.04
含矸量%
6-8
6-8
＜5
6-5
其它图：北京门头沟(比重1.8)，河南焦作(比重1.43)，四川永川，长江(比重1.45)，贵州纳雍县(比重1.43)，宁夏银川(比重1.5，低硫，材质好)，福建龙岩(密度1.7，破碎率0.24%，磨损率0.2%，盐酸可溶性2%)等等，均可采用制作。
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过滤装置冲洗的目的是去除滤层中所截留的污物，使过滤装置恢复过滤能力。冲洗方法通常采用水流自下而上的反冲洗，简称反洗。目前常用的反冲洗方法有以下三种：一是高速水流反冲洗;二是先用空气搅动后再用高速水流反冲洗;三是表面水冲洗辅助的高速水流反冲洗。
反冲洗原理
目前普遍认为，无论是水反冲洗或气、水联合的反冲洗，截留在滤层中的污物，主要是在水流剪切力和滤料颗粒间碰撞摩擦双重作用下，从滤料表面脱落下来，然后被冲洗水带出过滤装置。剪切力与冲洗流速和滤层膨胀率有关，冲洗流速过小，滤层孔隙中水流剪切力小，冲洗流速过大，滤层膨胀率过大，滤层孔隙中水流剪切力也会降低。另外，反冲洗时滤料颗粒间相互碰撞摩擦几率也与滤层膨胀率有关，膨胀率过大，由于滤料颗粒过于离散，碰撞摩擦几率会减少;膨胀率过小，水流紊动强度过小，同样也会导致碰撞摩擦几率的下降。因此，应控制河势的滤层膨胀，保证有足够大的水流剪切力和滤料颗粒间的碰撞摩擦几率，从而获得良好的反冲洗效果。
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