水处理滤料过滤的概述

    将水自上而下通过装有粒状填料（滤料）的设备，其中细小悬浮物被滤料吸附截留的过程。滤料分层排布，小颗粒的在上。由于上层砂砾排列致密，使悬浮物易于被其表面吸附、重叠和架桥形成滤膜。滤膜起主要过滤作用称为薄膜过滤。水进入滤层内部后，悬浮物在深层滤料的复杂空隙通道内更容易发生碰撞，从而被吸附截留，称之为渗透过滤或深层过滤。失效滤料可以通过自下而上的反洗而再生。
    常用滤料有石英砂、无烟煤和大理石等。滤料的工艺要求：粒度、机械强度和化学稳定性等。
    1、粒度常用粒径和不均匀系数两个指标表示，在105℃烘干、筛分、称重、作筛分曲线而得。
    （1）粒径：平均粒径d50和有效粒径d10（下标指通过筛孔的质量百分比），后者反映滤料中较细颗粒的尺寸。粒径过大：滤层孔隙大，出水水质不好，且反洗强度要求较高，影响反洗效果，进而可能造成其它不良影响。粒径过小：滤层通流阻力加大，水头损失上升过快。
    （2）不均匀系数：K80=d80/d10。
    滤料不均匀，反洗不易控制，且影响反洗效果。甚或加剧反洗后颗粒的上小下大分布，使水头损失上升，过滤周期缩短。
    2、机械强度
    反洗时滤料处于流化状态，颗粒间碰撞和摩擦，易造成颗粒的磨损或破碎。磨损率和破碎率是常用的两个指标。其估算方法为：取100g样品，筛分出0.5mm～1mm的部分；放入装有150mL水的容器内，置于实验室震荡24h；再用0.5mm和0.25mm的筛子进行筛分。通过0.25mm筛子的部分占总量的质量百分比为磨损率；介于0.5～0.25mm之间的部分占总量的质量百分比为破碎率。有的规定：前者不得大于0.5%，后者不得大于4%。
    3、化学稳定性
    水与滤料化学反应会造成水质恶化，如pH>9的水会使石英砂溶解，造成水中SiO2增加。
    化学稳定性验证：一定条件下，用中性（0.5mg/L的NaCl，pH=6.7）、酸性（盐酸溶液，pH=2.1）和碱性（NaOH溶液，pH=11.8）的水浸泡已预处理（洗涤和60℃干燥）的滤料24h。若溶解固形物、耗氧和硅酸的增加量均不超过10mg/L，则可被接受。
    一般情况下，中性和酸性水可用石英砂做滤料；碱性水则宜用无烟煤或半烧白云石，不能用石英砂。
    4、颗粒形状
    常用滤料非球形，其形状和表面积会多少影响通流阻力和过滤效果。球状度和形状因子是两个常用概念，它们互为倒数。前者为等体积的球和颗粒之间的表面积之比，其值≤1。
    5、滤层孔隙率
    孔隙率为孔隙与总体积之比，与颗粒形状、排布和均匀程度等有关。不规则滤料的孔隙率一般大于球形颗粒的。

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