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1、水处理过滤中滤料的选取方法 选用天然材料为滤料时，应满足下列要求： 有足够的机械强度。滤料如破碎后一方面使滤料粒径变小，增加滤层的水头损失， 另一方面，破碎的细粒会随冲洗水流出滤池。 具有足够的化学稳定性。严格说起来，一般滤料都有极微量的溶解现象，例如常 用的石英砂有微量溶解于碱性水，如锅炉补充用水不可使用含SiO2的滤料等。 外形接近于球状但表面粗糙有棱角。球状颗粒的孔隙比较大，表面粗糙的颗粒比 表面比较大，有棱角的滤料吸附力强。 可以作滤料的材料有天然材料如石英石、无烟煤滤料、大理石、白云石、花岗石、 石榴石、磁铁矿、钛铁矿；无机材料如陶粒滤料和陶瓷滤料；人工合成滤料有密度 小于 1 的聚
2、苯乙烯发泡塑料珠、聚苯乙烯颗粒、开孔泡沫塑料块等。石英砂有足够的机械强度，在中性水及pH值在2.1-6.5范围内的酸性水中很稳定， 但在碱性水中石英砂有溶解性。无烟煤滤料的化学稳定性比较高，在碱性、中性、酸性水中都不溶解，机械强度适 中，使用中粒径变化很小，破碎损失也较小。大理石粒滤料的机械强度稍差，在中性水及pH值在8.5-11.8范围内碱性水中很稳 定，但溶解于酸性水。 滤层的孔隙率 滤层的孔隙率指滤层中的净孔隙总体积与整个滤层的总体积的比值，孔隙率与滤料 颗粒形状、粗细程度、堆积时的松密程度等有关。滤层的孔隙既是水流通道，又是 贮泥空间，过大的孔隙率，悬浮杂质易穿透，过小的孔隙率，贮泥空
3、间小，过滤周 期短，水流阻力大。均径的球状颗粒层，孔隙率在 0.26-0.48 之间。非均径颗粒，因小颗粒可嵌入大颗 粒之间的孔隙中，孔隙率减少。颗粒越带棱角，越偏离球形，孔隙率越大。 一些常用滤料的孔隙率与有效粒径和密度的关系如表4-2所示。一些常用滤料的孔隙率表4-2材料有效粒径(mm)孔隙率密度(kg/dm3)材料有效粒径(mm)孔隙率密度(kg/dm石英砂0.4440.422.16破碎石英0.4530.532.61石英砂0.4890.452.65碎石英0.4570.532.61石英砂0.5030.422.66碎玻璃0.5150.552.45石英砂0.5020.442.65碎玻璃0.54
4、70.552.45无烟煤0.6320.511.63 滤料的比表面积 滤料的比表面积是影响滤料的一个重要参数，滤层的处理功能主要体现在滤料的比 表面积上。表 4-3 中列出了常用的三种滤料的比表面积。常用的三种滤料比表面积表4-3粒度(mm)石英砂无烟煤滤料石榴石玉砂孔隙率比表面积孔隙率比表面积(cm2/cm3)孔隙率比表面积(cm2/cm3)cm2/gcm2/cm32.5-1.20.4425.537.80.5530.40.4537.11.2-0.60.4450.675.10.5560.40.4574.80.6-0.30.4687.31250.551040.501160.3-0.150.4617
5、42490.552080.56203滤料的球形度为了把天然颗粒物折合成球体以便于进行分析，引入球形度概念。球形度就是将非 球形的颗粒折合成等体积球形。对于任何形状的颗粒，可以把它的体积V与表面积Sp的比写成下式：V/SpDp/6 式中：Dp为与颗粒的体积相等的球形颗粒的直径；巾为球形度系数。对球形颗粒来说，Dp就是它本来的直径，巾=1.0；对非球形颗粒来说，Dp应小于 1.0,此时V/Sp值最大。巾的倒数称颗粒的形状系数，以。表示：。=1/巾以等体积球V=1/6 n D3p代入上式得：。=1/巾=Sp/ n D2p=体积为V的颗粒的表面 积/体积为V的球形的表面积形状有规则的颗粒，可以算出球形度巾的值，对不规则形状的颗粒，只能通过实验来求球形度巾。表4-4列出了常见颗粒滤料的巾值和孔隙率。 滤料的球形度和孔隙率表4-4滤料形状球形度系数孔隙率1.00.390.940.810.780.380.380.390.400.43
