一、滤料及其级配
石英砂是使用最广泛的滤料。在双层和多层滤料中,常用的还有无烟煤滤料、石榴石、钛铁矿、磁铁矿、金刚砂等。在轻质滤料中,有聚苯乙烯泡沫滤珠滤料及轻质陶粒滤料等。在石灰处理系统中,常采用大理石。
滤料粒径级配是指滤料中各种粒径颗粒质量所占的比例。粒径是指正好可通过某一筛孔的孔径。粒径级配一般采用以下两种表示方法。
(1)有效粒径和不均匀系数法;以滤料有效拉径d10和不均匀系数K80表示滤料粒径级配。
K80=d80/d10
式中,d10为通过滤料质量10%的筛孔孔径;d80为通过滤料质量80%的筛孔孔径。
其中d10反映细颗粒尺寸,d80反映粗颗粒尺寸。K80愈大,表示粗细颗粒尺寸相差愈大,颗拉愈不均匀,这对过滤和冲洗都不利。因为K80较大时,过滤时滤层含污能力减小;反冲洗时,为满足粗颗粒膨胀要求,细颗粒可能被冲出滤池,若为满足细颗粒膨胀要求,粗颗粒将得不到很好的清洗。如果K80愈接近于1,滤料愈均匀,过滤和反冲洗效果愈好,但滤料价格也会相应提高。
(2)最大粒径、最小粒径和不均匀系数法;采用最大粒径dmax。最小拉径dmin。和不均匀系数K80来控制滤料粒径分布,这是我国规范中所采用的滤料粒径级配法。
二、各种滤料的标准
- 水处理用石英砂滤料标准
(1)适用范围;本标准适用于生活饮用水过滤用石英砂滤料(或以含硅物质为主的天然砂)及砾石承托料(用于滤池中承托滤料的砾石)。用于工业用水过滤的石英砂滤料和砾石承托料可参照执行。
(2)石英砂滤料的技术要求
①石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于1.5%(质量分数)。
②石英砂滤料的密度不应小于2.55g/cm3。使用中对密度有特殊要求者除外。
③石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质,滤料的水浸出液应不含有毒物质。含泥量应不大于1%,密度小于2g/cm3的轻物质的含量不应大于0.2%。
④石英砂滤料的灼烧减量不应大于0.7%。
⑤石英砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
⑥石英砂滤料的粒径;a.单层或双层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围,一般为0.5-1.2mm。三层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围,一般为0.5-0.8mm。b.在各种粒径范围的石英砂滤料中,小于指定下限粒径的不应大于3%,大于指定上限粒径的不应大于2%。c.石英砂滤料的有效粒径和不均匀系数,由使用单位决定.
(3)砾石承托料的技术要求
①砾石承托料中的大部分颗粒宜接近球形或等边体。
②砾石承托料的密度不应小于2.5g/cm3。
③砾石承托料应不含可见泥土、页岩和有机杂质。承托料的水浸出液应不含有毒物质。含泥量不应大于1%。
④砾石承托料的盐酸可溶率不应大于5%。
⑥砾石承托料的粒径;a.用于单层或双层滤料滤池的砾石承托料粒径范围,一般为2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm和32-64mm。b.在各种粒径范围的砾石承托料中。小于指定下限粒径的不应大于5%,大于指定上限粒径的不应大于5%。
- 水处理用无烟煤滤料标准
(1)适用范围;本标准适用于生活饮用水过滤用无烟煤滤料。用于工业用水过滤的无烟煤可参照执行。
(2)无烟煤滤料的技术要求
①无烟煤滤料的破碎率和磨损率之和不应大于3%(质量分数)。
②无烟煤滤料的平均密度一般不小于1.4g/cm3,不大于1.6g/cm3。使用中对平均密度有特殊要求者除外。
③无烟煤滤料应不含可见泥土、页岩和外来碎屑,滤料的水浸出液应不含有毒物质。含泥量不应大于4%,密度大于1.8g/cm3的物质含量应不大于8%。
④无烟煤滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
⑤无烟煤滤料的粒径;a.用做双层滤料的无烟煤粒径范围为0.8-1.8mm。用做三层滤料的无烟煤粒径范围为0.8-1.6mm。b.在各种粒径范围的无烟煤滤料中,小于指定下限粒径的不应大于3%,大于指定上限粒径的不应大于2%。c.无烟煤滤料的有效粒径和不均匀系数,由使用单位确定。
- 水处理用磁铁矿滤料标准
(1)适用范围;本标准适用于生活饮用水过滤用磁铁矿滤料及磁铁矿承托料(用于滤池中承托滤料的磁铁矿粒)。用于工业用水过滤的磁铁矿滤料和磁铁矿承托料可参照执行。
(2)磁铁矿滤料的技术要求
①磁铁矿滤料的平均密度不应小于4.5g/cm3。使用中对密度有特殊要求者除外。
②磁铁矿滤料应不含泥土、赤铁矿和有机杂质,滤料的水浸出液应不含有毒物质。含泥量不应大于2.5%(质量分数)。
③磁铁矿滤料的粒径
a.三层滤料滤池的磁铁矿滤料粒径范围一般为0.25-0.5mm。b.在各种粒径范围的磁铁矿滤料中,小于指定下限粒径的不应大于3%,大于指定上限粒径的不应大于2%。c.磁铁矿滤料的有效粒径和不均匀系数,由使用单位确定。
(3)磁铁矿承托料的技术要求
①磁铁矿承托料的平均密度不应小于4.4g/cm3。
②磁铁矿承托料应不含可见泥土、赤铁矿和有机杂质,承托料的水浸出液应不含有毒物质。磁铁矿承托料粒径小于2mm的,其含泥量不应大于2%,粒径大于2mm的,其含泥量不应大于1%。
③磁铁矿承托料的粒径
a.用于三层池料滤池的磁铁矿承托料粒径范围,一般为0.5-1mm、1-2mm、2-4mm和4-8mm。
b.在各种粒径范围的磁铁矿承托料中,小于指定下限粒径的不应大于5%,大于指定上限粒径的不应大于5%。
- 净化水用煤质颗粒活性炭标准
(1)适用范围;本标准适用于以煤为主要原料,经成型、炭化、活化所制成的净化水用活性炭。净化水用煤质颗粒活性炭主要用于工业用水的脱氯、除油,以及污水的深度净化处理。
(2)技术要求
①外观;暗黑色的炭素物质,呈颗粒状。
②净化水用煤质颖粒活性炭技术指标见下表。
净化水用煤质颗粒活性炭技术指标
项目 |
指标 |
项目 |
指标 |
水分/% |
≤5 |
装填密度/(g/L) |
|
强度/% |
≥85 |
粒径/% |
>2.75/mm |
≤2 |
碘吸附值/(mg/g) |
≥800 |
1.50-2.75/mm |
不规定 |
亚甲蓝吸附质/(mg/g) |
|
1.00-1.50/mm |
≤14 |
苯酚吸附质/(mg/g) |
|
≤1.00/mm |
≤1 |
- 木质净水用活性炭标准
木质净水用活性炭技术指标应符合下表所列要求。
木质净水用活性炭技术指标
项目 |
指标 |
优级品 |
一级品 |
二级品 |
碘吸附值/(mg/g) ≥ |
1000 |
900 |
800 |
亚甲蓝脱色力/mL(mg/g)) ≥ |
8.0(120) |
7.0(105) |
6.0(90) |
强度/%) ≥ |
90.0 |
85.0 |
85.0 |
充填密度/(g/cm3)) ≥ |
0.32 |
0.32 |
0.32 |
粒度 2.00-0.63mm(10-28目)/% ≥ |
90 |
85 |
80 |
粒度 <0.63mm(28目)/% ≤ |
5 |
5 |
5 |
干燥减量/% ≤ |
10.0 |
10.0 |
10.0 |
pH值 |
7.0-11.0 |
7.0-11.0 |
7.0-11.0 |
灼烧残渣/% ≤ |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
①A=15V,其中V为每克活性炭吸附亚甲蓝毫克数(mg/g),A为0.1g活性炭吸附亚甲蓝毫升数。②粒度大小范围也可由供方指定。
三、滤料和承托料的铺装方法
本铺装方法适用于单层和多层滤料滤池。
1.准备
①配水系统安装完毕以后,先将滤池内杂物全部清除,并疏通配水孔眼和配水缝隙,然后再用反冲洗法检查配水系统是否符合设计要求。
②在滤池内壁按承托料和滤料的各层顶高画水平线,作为铺装高度标记。
③仔细检查不同粒径范围(三层滤料滤池中还要检查不同种类)的承托料,按其粒径范围,从大到小依次清洗,以备铺装。
2.铺装
①铺装最下一层承托料时,应注意避免损坏滤池的配水系统。待装承托料应吊运到池内,再行铺撒;或者使池内充水至排水槽顶,再向水中均匀撒料,然后排水,使水面降至该层顶面高度水平线,用锹铺匀,铺装人员不应直接在承托料上站立或行走,而宜站在木板上操作;在池内的操作人员应尽量少,以免造成承托料的移动。在下一层铺装完成后,才能铺装上一层承托料。
②每层承托料的厚度应准确、均匀,用锹或刮板刮动表面,使其接近于水平面,高度应与铺装高度标记水平线相吻合。
③在铺装粒径范围等于或小于2-4mm的承托料后,应用该滤池上限冲洗强度冲洗。停止冲洗前,应先逐渐降低冲洗强度,以完成有效的水力分级,使轻物资升至承托料的表面,再排水、刮除轻物质。
④承托料全部分层铺装就位后,采用从池顶向水中均匀撒料的方法,撒入预计数量的滤料(包括应刮除的轻物质和小于指定下限粒径的颗粒)。然后进行冲洗,冲洗后刮除轻物质和小于指定下限粒径的颗粒。按上述方法操作后如滤料厚度达不到规定的数值,应重复上述澡作直到符合要求为止。如果是双层或三层滤料滤池,则应在冲洗下层滤料并完成刮除轻物质和小于指定下限粒径颗粒后,才能铺装上一层滤料。无烟煤滤料投入滤池后,应在水中浸泡24h以后,方可进行冲洗和刮除的操作。
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