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过滤工艺中滤料的研究小组成员：曹文川韩丹于裕贤居玉坤读书报告一、水处理工艺流程简介随着水质恶化和水资源短缺的日益加重，水处理工艺在现今生活中越来越重要，而过滤工艺作为其中的一个重要组成部分更是决定了水处理成败的关键。原水混凝沉淀过滤消毒饮用水二、过滤工艺概述1、过滤的概念过滤就是将含有悬浮物等其他固体物质的水通过过滤介质，最终达到固液分离的手段。在常规水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。2、过滤介质的分类z按作用原理分：表面过滤介质和深层过滤介质。z按制造材料分：棉织、毛织、合成、玻璃、陶瓷、金属、矿物等。z按结构分：饶性、刚性及松散性。过滤中常见的过滤介质主要包括：滤布、滤网、滤纸、过滤衬垫、滤膜、毛毡、非织造滤布、金属陶瓷、细砂等。按结构详细分类如下:z绕性过滤介质1.非金属过滤介质：织物：石棉织物、玻璃织物、棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、非织造：滤纸、过滤衬垫、毛毡、非织造滤布、烧结毡2.金属过滤介质：3.金属和非金属混合介质：z刚性过滤介质：金属过滤介质、陶瓷过滤介质、玻璃过滤介质、泡沫过滤介质、铝的氧化物介质z松散性过滤介质：硅藻土、膨胀珍珠岩、细纱、无烟煤等三、滤料简介三、滤料简介石英砂滤料石英砂滤料是我国目前使用极其广泛的一种滤料。天然石英矿经破碎、筛选、水洗而成的石英砂滤料，多棱形色纯白，无杂质，密度2.66、硅含量为99.3%.目前部分地区使用天然河砂、海砂作滤料，虽然造价低廉，但使用期短，机械强度差，易破碎。石英砂比天然砂使用周期延长3-4倍。且滤后水质稳定，从经济效益看，天然石英砂比河砂和海砂还是低廉得多。精制无烟煤滤料无烟煤滤料是目前普遍采用双层、三层快速过滤材料，机械强度高，化学性质稳定，不含有毒有害物质，在一般酸性、碱性、中性水中均不溶解，粒径配级合理，比表面积好，它在过滤过程中所起作用的好坏，直接影响着滤后的水质.磁铁矿滤料(除铁填料)磁铁矿滤料适用于管式大阻力配水系统，在三层滤池中通常与无烟煤滤料、石英砂滤料配合使用，反冲洗时不易混层，是多层滤池中不可少的滤料。具有滤速快，运行周期长等优点。轻质陶粒滤料（陶土烧制）轻质陶粒滤料既适用于城镇和工业给水处理，也适应于冶金、石油、化工、纺织工业废水的生化（除油、除铁、除锰等）处理。它不仅对各类型的普通滤池、快速滤池、无阀滤池、虹吸滤池、移动冲洗罩滤池和压力滤池普遍适用，也是各种高效净化器、乡镇小型净水器水质处理的最好填料。优点是：质轻、松散容量小、比表面积大、吸附能力强、孔隙率高、化学性能稳定、不含有害于人体健康和工业生产的有害成份。石榴石滤料石榴石又名“玉砂”或“天然金刚砂”，具有较强的硬度和很好的耐酸耐碱性，是一种岛状结构的铝（钙）硅酸盐，它色优美，目前，经高纯磁选出的有灰、红、绿、白等多种有色体，是国外当前新开发的立体喷墙涂料，还是玻壳厂唯一能做彩壳喷砂耐磨料，由于它化学稳定性好等特点，故被当作新型耐磨净水滤料。z沸石滤料沸石是一种硅酸盐矿物质，经火山爆发而产生的结晶体，它具有孔隙发达，吸咐性强，是一种无机物离子交换剂，对NH4-N(氨氮)有良好的去除作用。在水中还可与其它Ca+、Mg+、Cs+、k+、Na+等均衡量重金属阳离子进行交换以降低水的总硬度，另外它还具有较高的机械强度，比表面积大，内部静电强，使水质能达到排放和饮用水质的标准。(目前天然的净水沸石有白色和灰墨色两种。)z生物页岩陶粒滤料(载污填料)z海绵铁滤料(除氧剂)z活性氧化铝(除氧、除氟剂）z泡沫滤珠滤料果壳不定型颗粒活性炭柱状活性炭改性纤维球滤料麦饭石滤料新型滤料彗星式纤维过滤材料过滤时，比重较大的彗核起到了对纤维丝束的压密作用，同时，由于彗核尺寸较小，对过滤断面空隙率分布的均匀性影响不大，从而提高了滤床的截污能力。反冲洗时，由于彗核和彗尾纤维丝的比重差，彗尾纤维随反冲洗水流而散开并摆动，产生较强的甩曳力，滤料之间的相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到的机械作用力，滤料的不规则形状使滤料在反冲洗水流作用下产生旋转，强化了反冲洗时滤料受到的机械作用力，上述几种力的共同作用结果使附着在纤维表面的固体颗粒很容易脱落，从而提高了滤料的洗净度。典型试验结果多功能复合分子筛（F.F）滤材z工作原理F.F滤材采用加拿大非金属晶核材料和国产优质硅酸盐化合物及改性核心技术，经过特定的物理和化学反应复合而成。基础原理是依据不同的范德华力和离子强度的大小，按强者代弱者的顺序，对分子和离子进行选择性交换和吸附，集阳离子交换，离子团吸附性能于一体，广泛地应用于水处理领域。应用范围市政管网终端净水，去除余氯、重金属、铁锈、胶体、活化水体;中央空调、热交换站、锅炉、热水器及家庭管道防垢、防锈、灭菌;自备井浓度净化泳池、洗浴水净化根据用途可采用多层不同滤料增加水处理的效果，示意图如下：0无烟煤石英砂无烟煤石英砂石榴石均质滤料四、滤料的选择和性能维护z各种滤料的材质因地理分布不同而存在差异，但作为给水处理的滤料，其材质必需满足下列要求：①具有足够的机械强度；②具有足够的化学稳定性；③不能产生对生产和人体健康的有害物质；④石英砂滤料的密度必需达到一定值。另外，其选择应尽量就地取材，货源充足，价廉。z其性能维护的一般做法是：停止滤池运行，然后多次投加液氯或漂白粉，进行相关操作及控制，直至包裹物被消解为止。当然，严重时，可用盐酸或硫酸处理。但投加量的控制、投加方法、投加时的安全性方面，无疑给投加者提出更高的要求。z采用滤前加氯的方法，要求加氯点选在沉淀池前或一级泵房吸水井内，这样既可以充分杀菌，还可以提高混凝沉淀效率、防止沉淀池底部污泥腐烂发臭、防止滤池与沉淀池池壁滋长青苔，同时消解滤料表面的包裹物。z由于磨损作用，还要合理添加符合一定粒径及级配的滤料。五、认识总结z根据需要和水处理的要求进行滤料的优化选择。z在使用滤料的过程中注意滤料性能的维护达到最为经济的效果。z进一步开发新型滤料以解决现有滤料存在的缺陷。谢谢!