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纤维球滤料的滤层分布和过滤机理

发布时间:2019-08-31 17:59

 纤维球滤料的滤层分布和过滤机理

 

      纤维球过滤滤层是无级变孔隙滤层,这种形式的滤层截污能力强。传统的粒状滤料要实现变孔隙过滤,需采用不同比重、不同粒径的滤料进行级配。而纤维球滤料利用流体力学原理会自动形成滤料密度沿水流动方向由小到大变化的无级变孔隙滤层,这样的滤层结构即能充分发挥滤料的截污容量,又能保证过滤出水的水质。

 

      纤维球滤层的密度可调解、可控制。纤维球滤料为软性材料,滤层容易被压缩,可以通过调节滤层密度的方法调节过滤精度,但要防止滤层被无限制地压缩而使过滤水头损失增长过快。纤维球滤料的两端分别悬挂在过滤池上滤板和下滤板上,滤层密度不仅可调节而且可控制,可保持过滤流量在一个周期内比稳定(流量衰减缓慢)。

 

纤维球滤料的特点介绍:
   过滤是去除水中悬浮物的有效手段之一,在研究水的过滤方面,人类经历了漫长的过程。随着科技的进步与人工合成新型材料的出现,诱发人们用新的材料和新的工艺,对以石英砂为代表的传统颗粒滤料提出挑战。纤维球滤料主要特点如下:
    1)滤速高。纤维球滤速可达40m/h,而砂滤滤速只有8~10 m/h。
    2)出水水质好。当滤速为20~40 m/h时,国产纤维球可将沉淀池出水悬浮物由<20mg/l降到1.4~3mg/l,去除率85%左右,日本球出水悬浮物在3.2~3.4mg/l 左右。国产纤维球过滤接触氧化池出水,悬浮物由20~80mg/l降到≤5mg/l。
    3)截污量大。过滤沉淀池出水,纤维球滤层截污量为3~4.7kg/m2,为石英砂滤层的1.6~2.4倍;过滤接触氧化池出水,截污量达4.5~9.4 kg/m2。
    4)周期产水量大。过滤沉淀池出水时,纤维球过滤周期产水量为360~700m3/m2,是砂滤的3.6~7倍。
    5)反冲洗水量少,约占过滤水量的2%左右,而砂滤反冲洗水量约占过滤水量的5%。
 过滤在水处理中的作用及过滤机理:
      在给水处理中,常用过滤处理沉淀或澄清池出水,使滤后出水浑浊度满足用水要求;在废水处理中,过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段;作为生化处理后的深度处理,使滤后水达到回用的要求。
     过滤的机理可分为阻力截留、重力沉降和接触絮凝三种。当废水流过滤料层时,粒径大的悬浮物颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中,从而使此层滤料间的空隙越来越小,截污能力随之变得越来越高。结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并由它起主要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。废水通过滤料层时,众多的滤料介质表面提供了巨大的沉降面积。
      据估计,1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有400m2不受水力冲刷而可供悬浮物沉降的有效面积,形成无数的小“沉淀池”,悬浮物极易在此沉降下来。
   重力沉降强度主要取决于滤料直径和过滤速度。滤料越小,沉降面积越大;滤速越小则水流越平稳,这些都有利于悬浮物的沉降。由于滤料有大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。
   此外,砂粒在水中表面常带有负电荷,能吸附带有正电的铁、铝等胶体,从而在滤料表面形成带正电的薄膜,进而又吸附带负电荷的粘土及多种有机胶体,在砂粒上发生接触絮凝。在大多数情况下,滤料表面对尚未凝聚的胶体还能起到接触碰撞的媒介作用,促进其凝聚过程。
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