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无烟煤滤料国内外冲洗形式基本有三种,即高速度水冲洗、水冲洗加辅助冲洗和气冲加水冲洗。在国外,美国用高速度水冲洗较多,现在美国多用双层滤池,因此目前也转向用水冲洗加辅助冲洗或气冲加水冲洗。气水冲洗多用于欧洲,美国多用气冲后加较低速度的水冲洗方式,欧洲大陆因用粗砂滤料的多,因此基本都用空气和水同时冲洗的方式。苏联也有用气、水冲洗的。日本以前也用气、水冲洗以后因滤池使用较小粒径的滤料,改用了辅助冲洗加水冲洗。我国水厂绝大多数用高速度水冲洗,个别水厂也有用气、水冲洗,或用辅助冲洗加水冲洗。
一般滤层表面会含泥量大的单层滤池用辅助冲洗加水冲洗合适,滤层内部含泥多的如双层、多层及粗粒径滤池及直接滤池,以气、水冲洗好,但用此种方法,应特别注意不使滤料流失。双层滤池因为滤前水悬浮物深入到滤层,还可以采取两套旋转冲洗设备,一套在煤层上,一套在高于未膨胀前的煤砂滤料交界上的5cm处,据报告这种方法对双层滤池冲洗彻底。据有关一些资料介绍,一般冲洗到使滤层膨胀到25-30%的原滤层高度就可以,再高也没有用处,反会使冲洗效果不好,但是双层滤池冲洗时,要使滤层液化浮起,因为它与单一滤料滤层不同。单一滤料冲洗不需液化,只要将滤料上粘着物冲掉即可以,但双层滤池滤料要分层,所以必须液化。空气加水冲洗对于双层滤池较好,使用时许多资料认为以空气和水同时反冲为佳,但要注意控制冲洗程序、气量,以免造成煤滤料大量流失。
无烟煤俗称“白煤”,是煤化程度深的煤。是一种水处理行业过滤用材料。我公司生产的无烟煤滤料(执行标准:中华人民共和国城镇建设行业标准(CJ/T43-2005)是选用山西晋城和河南焦作两大矿区的优质无烟煤为原料。经破碎、筛分、水洗加工而成。无烟煤滤料特点是:固定碳含量高、密度大、强度大、外观光泽度好、化学性能稳定、具有较好的固体颗粒保持能力,能可靠的提高悬浮颗粒的。无烟煤滤料不含有毒有害物质,在酸性、中性水中均不溶解。无烟煤滤料抗压耐磨性强,有足够的比表面积和合理的粒径级配。由于无烟煤滤料具有较好的固体颗粒保持能力,因此能够可靠的提高悬浮颗粒能力。无烟煤滤料适用于生活饮用水及工业用水的过滤。
无烟煤滤料的技术要求:
1、无烟煤滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%(百分率按质量计,下同)。
2、无烟煤滤料的平均密度一般不小于1.4g/cm3,不大于1.6g/cm3。
3、无烟煤滤料应不含可见泥土、页岩和外来碎屑。无烟煤含泥量不应大于3%,密度大于1.8g/cm3的物质含量不应大于8%。
4、无烟煤滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
无烟煤滤料的粒径:
1、用于生活饮用水的无烟煤滤料的粒径范围为:0.8-1.2mm、1.2-2mm;工业用水无烟煤滤料的粒径范围为:1-2mm、2-4mm、4-6mm。
2、在各种粒径范围的无烟煤中,小于指定下限粒径的不应大于3%,大于指定上限粒径的不应大于2%。
无烟煤滤料技术指标:
分析项目
分析数据
分析项目
分析数据
含碳量%≥90
盐酸可溶率%
≤3.5
比重g/cm
1.4-1.6
磨损率%
≤1.3
容重g/cm
0.95
破碎率%
≤1.5
含泥量%
≤2
空隙率%
43
无烟煤滤料包装及储存: 无烟煤包装时用塑料编织袋包装,每袋50公斤。置于阴凉干燥处,不宜暴晒。
精制石英砂滤料:工业上的石英砂原料品位越来越低,为满足工业上的需求,可以通过选矿工艺提高其品位.主要有以下一些提纯方法:1、擦洗脱泥.擦洗是指借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎未成单体的矿物集合体,再经分级作业达到进一步提纯石英砂的效果.目前主要有棒磨擦洗和机械擦洗.影响擦洗效果的主要因素为擦洗机的结构特点及配置形式;次要因素为擦洗时间、擦洗浓度(擦洗浓度一般以50%-60%为宜).2、磁选.磁选主要用于除去石英砂中的磁性矿物,如可以通过强磁性机除去赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物,而强磁性矿物如磁铁矿则可以通过弱磁选机除去.3、浮选.浮选用于除去石英砂中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质,进一步提高其纯度.4、酸浸.酸浸是利用石英不溶于酸(HF酸除外),而其它杂质矿物能被酸液溶解的特点,可以实现对石英的进一步提纯.5、微生物浸出.是指利用微生物浸除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁,这是新近发展起来的一种除铁技术.
无烟煤滤料在过滤过程中,悬浮杂质颗粒既存在迁移和黏附机理作用使杂质颗粒到达无烟煤滤料表面并黏附在滤料表面上
根据过滤机理,无烟煤滤料在过滤过程中,悬浮杂质颗粒既存在迁移和黏附机理作用使杂质颗粒到达无烟煤滤料表面并黏附在滤料表面上,同时又存在脱落机理作用而使杂质颗粒从无烟煤滤料表面脱落下来.这两者作用构成一对矛盾,当黏附机理作用大于脱落机理作用时,水中杂质颗粒将黏附在滤料表面上,此时浑水变清(杂质从水中得到去除).反之,当脱落机理作用大于黏附机理作用时,则杂质从滤料表面脱落下来随水流下移,进入下层滤料.
刚开始过滤时,由于滤料干净,孔隙率相对较大,孔隙流速相对较小,则水的冲刷力及撞击力都较小,脱落机理作用相对较小.所以此时迁移机理和钻附机理作用占优势,即大部分杂质颗粒都被上层滤料截留,少量杂质因黏附不牢而下移,被第二层滤料黏附,随着过滤的不断进行, 层无烟煤滤料留的悬浮杂质量越来越多,孔隙率越来越小,相应缝隙流速不断增大,黏附表面也不断减少,这样脱落机理作用在 层慢慢占优势,使得一些杂质颗粒从滤料表面脱落而进人第二层滤料,被第二层黏附,在第二层石英砂中由于孔隙率较大,缝隙流速较小,所以黏附机理作用又占优势,杂质颗粒又被黏附到滤料表面上,随着过滤的进行,杂质颗拉就是这样经历着"黏附一脱落一再黏附",并且逐层向下推移进行着整个过滤过程.
高品质的无烟煤滤料不但吸附能力强、截污能力效果好、另外在水处理过滤方面使用寿命也较长.
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。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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