濾料的作用在于具有吸附懸浮物的表面積。過濾過程中接觸凝聚作用的好壞,除了要求濾料具有適宜的顆粒級配外,主要決定于水中粘土膠體的混凝效果。隨著過濾的生產(chǎn)實踐及理論的進展,可以做為濾料的材料種類逐漸增多了。較早的濾料只限于天然的石英砂,后來逐漸有了破碎的無煙煤粒,及其他用天然材料加工的濾料,如石榴石濾料、大理石粒、磁鐵礦粒、白云石粒及花崗石粒等。較近還創(chuàng)造出輕質(zhì)濾料(聚苯乙烯發(fā)泡塑料珠),作為反向濾料已用于生產(chǎn)實踐。具體分析起來,凡滿足下列要求的固體顆粒,都可以作為濾料:
(1)有足夠的機械強度,以免在沖洗過程中顆粒發(fā)生過度的磨損而破碎。破碎的細粒容易進入過濾水中。磨損與破碎使顆粒粒徑變小,這樣更增加“干凈濾層的水頭損失”,而且在沖洗時也將會被水流帶出濾池,增加了濾料的損耗,所以必須有足夠的機械強度。日照RZG石榴石硬度在7.5—8.0,耐磨性能由于石英砂等其他濾料。
(2)具有足夠的化學穩(wěn)定性。以免在過濾的過程中,發(fā)生溶解于過濾水的現(xiàn)象,引起水質(zhì)的惡化。嚴格說起來,一般濾料都有較微量的溶解現(xiàn)象,但不影響普通用水的水質(zhì)要求。例如石英砂有微量溶解于水,但在生活用水中,對SiO2沒有嚴格的含量要求,所以作為濾料是沒有問題的。但在某些工業(yè)用水中(如鍋爐補充用水)對于SiO2的含量有嚴格要求時,用無煙煤代替石英砂作為濾料就比較合適一些了。
(3)能就地取材、性價比更高。在水處理中較常用的濾料是石英砂,它可以是河砂或海砂,也可以是采砂場取得的砂。 而我國石榴石濾料的資源豐富,也是目前越來越被大家認可的一種濾料。,因為它的性價比更高,處理效果也更理想。
(4)外形接近與球狀,表面比較粗糙而有棱角,這樣吸附表面比非常大,棱角處吸附力較強。
按機械強度及化學穩(wěn)定性來比較石英砂、石榴石濾料、無煙煤粒及大理石粒的性能:石英砂有足夠的機械強度,并且在中性水、酸性水(pH值在2.1~6.5范圍)中都很穩(wěn)定,但在堿性水中,石英砂有溶解性。
石榴石濾料的機械強度比石英砂濾料更好,而且在中戲水酸堿性水中都有很好的惰性,孔隙率和耐沖洗能力也要好于石英砂,日照石榴石濾料在使用壽命上更長,因為環(huán)有特殊的氧化鋁和氧化鈦。
無煙煤濾料的化學穩(wěn)定性比較高,在一般堿性、中性、酸性水中都不溶解,它的機械強度可見表3.1。試驗用門頭溝無煙煤粒及用陽泉無煙媒粒,裝入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃模型濾池(d=50毫米)內(nèi),以膨脹濾為50%的沖洗強度連續(xù)沖洗了407小時(相當于生產(chǎn)濾池四年半的沖洗時間),然后檢查其磨損程度。從表3.1可以看出,經(jīng)試驗后這兩種煤的粒徑變化都很小,破碎損失也很小。
大理石粒濾料,機械強度稍差,在中性水及堿性水中(pH值在8.5~11.8范圍)都很穩(wěn)定,但能溶解于酸性水。
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