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      水處理用無煙煤濾料
       
      精制無煙煤濾料
       
      石英砂
       
      精制石英砂
       
      錳砂
       
      高純錳砂

      濾料的種類、加工方法及應用

      一、纖維球濾料

      纖維球濾料是由纖維絲扎結而成的,它與傳統的鋼性的顆粒濾料相比,具有彈性效果好、不上浮水面、孔隙大、水頭損失小、耐酸堿、可再生等優點;在過渡過程中,濾層空隙沿水流方向逐漸變小,渡速快,截污能力大。適用于直接過濾的濾池設備,用于電力、油田、化工、冶金、電子等行業的高標準用水以及循環水、旁游水、廢水的回收與利用。其物理、化學性能數據見表5-8,纖維球濾料見圖5-10。
      纖維球濾料物理、化學性能數據 表5-8
      項目
      數據
      項目
      數據
      密度/(kg/m3)
      1.38
      濾速/(m/h)
      20-85
      充填密度/(kg/m3)
      60-80
      載污量/(kg/m3)
      6-10
      比表面積/(m2/m3)
      3000
      球徑/mm
      15-25、25-30
      孔隙率/%
      96
      球體外觀
      白色球狀橢圓形
      常用規格
      0.5-1.0、0.5-0.8、0.6-1.2、0.8-1.61.0-2.0、2.0-4.0

      二、水處理用陶粒濾料

      1. 水處理用陶粒濾料定義
        根據(水處理用人工陶拉濾料》(CJ/T-2008),水處理淘粒濾料是指用粘土、粉煤灰、頁巖等材料為主要原料,經破碎、配方,成形后經高溫燒成陶質的顆粒產品。陶粒表面堅硬、呈球形顆粒狀,其有發達的微孔和大比表面積、孔隙率高,從而截污能力強、濾速高。根據用途的不同,水處理用陶?煞譃榻o水處理濾料和污水處理濾料兩種。
      2. 水處理用陶粒濾料的要求
        (1)人工陶粒池料不應使濾后水產生有毒、有害成分;
        (2)人工陶粒濾料的粒徑范圍一般為0.5-9.0mm,確定的陶粒濾料粒徑微微中,小于最小粒徑和大于最大粒徑的量均不應大于5%。
        ①給水用陶粒粒徑:給水用陶粒粒徑為1-2.5mm,其中大于2.5mm粒徑的篩余量≤5%,小于1.0mm粒徑的篩余量≤5%;
        ②污水處理陶粒粒徑:污水處理陶粒粒徑為2-4mm、3-6mm、5-8mm、6-9mm、同時應滿足標準的有關要求。
        (3)其他技術指標陶粒濾料破碎率與磨損率之和、含泥量、鹽酸可溶率、空隙率與比表面積的指標,應符合表5-9的規定。
        水處理用人工陶粒濾料技術指標 表5-9
        項目 指標 項目 指標
        破碎率于磨損率之和/% ≤6 孔隙率/% ≥40
        含泥量/% ≤1 比表面積/(cm2/g) ≥0.5*10^4
        鹽酸可溶率/% ≤2    
      3. 水處理用陶粒濾料的種類
        1.黏土陶粒
        以黏土、亞黏土等為主要原料,經加工制粒,燒脹而成的。如采用紅黏土粉煤灰,頁巖為主要原料,加入適量的化工原料,可生產出多孔球形輕質陶粒濾料。多孔陶粒濾料具有強度好、孔隙率大、比表而積大、化學穩定性好的優點,可以作為濾料用于污水和自來水的處理工藝中。
        2.粉煤灰陶粒與粉煤灰陶砂
        粉煤灰陶粒與粉煤灰陶砂是以工業廢料粉煤為主要原料,加入一定量膠結料和水,加工成球形后燒結而成的。其粒徑為5mm以上的輕粗骨料稱為燒結粉煤灰陶粒;料徑小于5mm的輕細骨料稱為粉煤灰陶砂。
        粉煤灰陶粒一般呈球狀,堆積密度不大于1100kg/m3,粒徑5-20mm,表皮粗糙堅硬,內部有許多細微氣孔,具有體輕、高強等優點。煤灰陶粒規格要求如下:
        (1)粉煤灰陶粒的吸水率不應小于22%,軟化系數不應小于0.80;
        (2)粉煤灰陶粒的抗凍性要求如下:經15次凍融循環后的重量損失不應大于5%;也可用硫酸鈉溶液法測定其堅固性,經5次特環試驗后的重量損失不應大于5%;
        (3)重量損失要求如下:用煮沸法檢驗時,其重量損失不應大于2%;
        (4)粉煤灰陶粒的燒失量不應大于4%;
        (5)粉煤灰陶粒中有害物質應符合表5-10的規定。
        粉煤灰陶粒中有害物質規定指標 表5-10
        項目 指標 項目 指標
        硫酸鹽(按SO3計)/% <0.5 含泥量/% <2
        氯鹽(按Cl-計)/% <0.02 有機雜質(用比色法檢驗) 不深于標準色,應在30%-70%范圍內
        粉煤灰陶粒具有比表面積大、表面能高、內部存在著鋁、硅氧化物等活性點,其有良好的吸附性能,易于再生便于重復利用,因此是種廉價的吸附荊。在廢水處理中其有廣闊的應用前景。
        3.頁巖陶粒
        頁巖陶拉又稱膨脹頁巖,采用黏土質頁巖、板巖等為原料,經破碎、篩分、或粉磨成球,燒脹而成。陶粒濾料具有孔隙率高、比表面積大、化學性能穩定、機械強度高、過濾水質好、不含有害物質、滲透能力強、濾速高、產水量高等特點,可作為水廠濾池和污水處理過濾的濾料。頁巖陶粒技術指標如表5-11所示,供參考。
        頁巖陶粒主要技術指標 表5-11
        項目 指標 項目 指標
        容重/(t/m3) 0.65-1.1 濁度去除率/% >85
        密度/(t/m3) 2.4-2.6 截污量/(kg/m3) 13
        孔隙率/% 65-78 耐壓強度/MPa 40
        磨損破碎率/% <5 性質系數 1.5-2.5
        滲透系數/(cm/s) 1.0-4.5 比表面積/(cm2/g) >1000
      4. 河底泥陶粒
        大量的江河湖水經過多年的沉積形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土,經挖泥、自然干燥、生料成球、預熱、焙燒、冷卻制成陶粒。河泥底陶?梢宰鳛樘盍嫌糜谏餅V池處理污水。
      5. 硅藻土陶粒
        硅藻土是由較細的硅藻殼聚集、經生物化學沉積作用形成的沉積巖,硅藻土呈疏松狀,吸水和吸附能力強,熔點高,具有多孔結構。目前生產硅藻土陶粒有兩種方法:焙燒法和免燒法。如果硅藻土成巖程度較高,已呈塊狀,可以采用直接焙燒,然后破碎至所需粒度。免燒法是將粉碎好的硅藻土,配入CaO含量大于80%的石灰和模數為2.8的硅酸鈉混合拌勻,在成球盤中加水滾動成球,經一定時間養護即成硅藻土陶粒。有人應用硅藻土陶粒作為濾池的填料,對城市污水處理廠尾水進行末端脫氮除磷深度處理的研究,結果表明處理后出水水質可穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準。
      6. 煤矸石陶粒
        煤矸石含有較高的碳及硫,燒失量較大。李國昌等以煤石為原料,分別采用破碎法和成球法制成濾料生料,經快升溫或慢升溫焙燒獲得陶粒濾料,均能得到性能優良的陶粒制品,而成球法制品的氣孔率普遍高于破碎法。實際生產時,可根據煤矸石特性、產品的性能要求、生產成本等確定煤矸石陶粒濾料的制備工藝。有人利用煤矸石作為主要原料,制備了生物濾池用陶粒濾料,將濾料用于生物濾池反應器的實驗,結果表明煤矸石陶粒濾料掛膜快、易于反沖洗,對水中有機物和NH3-N的去除效果良好。
      7. 生物污泥陶粒
        以生物污泥為主要原材料,經過烘干、磨碎、成球后,燒結成型。與石英砂相比,生物污泥陶粒的比表面積為同體積石英砂的2-3倍,孔隙率為石英砂的1.3-2倍。生物陶粒濾料可作為工業廢水高負荷生物濾料的生物膜載體、自來水微污染水源預處理用生物濾池的濾料。生物污泥陶?梢灾螑航杂脕礓佋O于景觀水底,用以吸收水中的氨氮和磷等污染物。
      8. 納米改性陶粒
        合成新型的納米陶粒是水處理填料用陶粒的一個新嘗試,它對傳統陶粒比表面積小,難掛膜,生物親和力低、易堵塞等缺點有一定的改善。通過對陶粒生產原料配比、比表面積、孔隙尺寸及內部結構的綜合考慮,不斷優化制備工藝,并添加納米材料和適當的膨脹劑進行改性。使陶粒朝增大孔隙率、減少壓降、增大比表面積、改善潤濕性能和功能多樣化的方向發展,不斷提高填料的性能,以促進水處理工藝特別是生物膜法處理工藝的發展。
      9. 水處理用陶粒濾料特點
        (1)采用無機惰性材料高溫燒成,長期浸泡不會向水體釋放任何物質,無二次污染;
        (2)比表面積大,作為填料適合各類微生物的生長,在其表面能形成穩定的、高活性的生物膜,處理出水水質好;
        (3)表面微孔多,生物親和性好,微生物在其多孔的表面繁殖速度快,處理效率高;
        (4)具有很好的表面吸附性能,如在生物濾池系統中,陶粒表面不僅存在著生物氧化作用,還具有截留懸浮物和生物膜的作用;
        (5)形狀規則,濾料層孔隙分布均勻,反洗效果好;能有效克服不規則濾料因濾料層孔隙分布不均勻而引起的水頭損失、易堵塞、板結等缺陷;
        (6)采用一定的粒徑級配,能提高納污能力和濾料利用率,減少水頭損失;
        (7)強度大、耐摩擦,物理、化學穩定性高,壽命長;
        (8)可規;a,價格便宜。目前,已開發出多種檔次、不同價格的陶粒濾料,可根據水處理具體工程情況,滿足用戶的不同需求。
      10. 陶粒濾料的具體應用范圍
        陶粒采用無機惰性材料經燒脹或燒結而成,長期浸泡不會向水體釋放任何物質,無二次污染,內部具有大量孔隙,當水從陶粒層穿過時,可以吸收和攔截水中大量的雜質,因些,陶?梢宰鳛橐环N優質過濾材料用于過濾工藝中;同時其又具有質輕、比表面積大的特點,適用于作為微生物的載體用于污水的處理以及深度處理。陶粒在水處理方面的應用主要有以下幾個方面:
        (1)自來水的過濾
        因為陶粒無毒、無味、過濾效果好,可用來作為濾料生產自來水。
        (2)作為生物填料用于給水預處理工藝
        在給水處理工藝中,目前一般采用生物膜法,主要包括生物接觸氧化、生物濾池、生物轉盤、生物流化床等。利用附著生長在填料表面的生物膜吸收水中的有機物、氮磷等營養物質進行新陳代謝,達到凈化水質的目的。在山西大同冊田水庫、溢陽河、官廳水庫、紹興青甸湖等地,對受污染的水源進行生物預處理試驗研究結果表明,采用生物污泥陶粒預處理可有效去除濁度、細菌、大量溶解性有機物、氨氮、色度等污染物質,能改善后續處理工藝對污染物的去除效果。
        (3)作為生物填料用于污水處理
        作為生物接觸氧化、生物濾池、生物轉盤、生物流化床等微生物載體處理污水,如可以作為填料用于曝氣生物濾池,處理城市生活污水。
        (4)污水深度處理
        因其有多孔、比表面積大,因此吸附性能好,加上對酸堿的化學和熱穩定性好等優點,可以作為吸附材料用于污水的深度處理。有資料表明,陶粒濾料對鉻、鎳、鋅和磷其有較強的去除作用,在一些場合可替代活性炭作廉價的吸附劑。

      三、水處理用無煙煤濾料

      (一)無煙煤濾料的加工與使用
      無煙煤濾料采用優質無煙煤為原料,經精選、破碎、篩分等工藝加工而成。無煙煤濾料具有有以下特點:化學性能穩定,不含有毒物質,耐磨損,在酸性、中性、堿性水中均不溶解;顆粒表面粗糙,有良好的吸附能力;孔隙率大(>50%),有較高的納污能力;質輕,所需反沖洗強度較低,可節省反沖洗用水及電能。
      無煙煤濾料同石英砂濾料配合使用,是我國目前推廣的雙層快速濾池和三層濾池、濾罐過濾的最佳材料;是提高濾速、增加單位面積出水量、提高截污能力、降低工程造價和減少占地面積最有效的途徑。已廣泛用于化工、冶金、熱電、制藥、造紙、印染、食品等生產前后的水處理過程中。
      (二)選擇無煙煤濾料的要求
      無煙煤濾料在過濾過程中所起作用直接影響著過濾的水質,故選擇必須達到以下幾點要求:
      (1)機械強度高,破碎率和磨損率之和不應大于3%(按質量計);
      (2)化學性能穩定,不含有毒物質,在一般酸性、中性、堿性水中均不溶解;
      (3)粒徑級配合理,比表面積大;
      (4)粒徑范圍:小于指定的下限粒徑不大于3%(按質量計),大于指定的上限粒徑不大于2%(按質量計)。
      (二)產品規格與技術指標
      常用規格:0.8-1.2mm、0.8-1.8mm、1-2mm、2-4mm等。無煙煤濾料技術參數見表5-12。
      無煙煤濾料技術參數 表5-12
      項目 數據 項目 數據
      含碳量/% ≥80 鹽酸可溶率/% ≤3.5
      密度/(g/cm3) 1.4-1.6 磨碎率/% ≤1.4
      容重/(g/cm3) 0.95 破碎率/% ≤1.6
      含泥量/% ≤4 孔隙率/% 47-53

      鞏義市泰和水處理材料有限公司專業生產各種規格的無煙煤濾料、精制無煙煤濾料、石英砂濾料、錳砂濾料、塑料異性填料系列產品。

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