過濾作為水處理的常規(guī)處理工藝,在生活飲用水、工業(yè)水處理中起到有效降低水中濁度的作用。過濾用的材料就叫做濾料,使水得到凈化。水處理濾料的種類有石:英砂、無煙煤、活性炭、纖維球等,具體介紹如下:
1、錳砂濾料
錳砂濾料是采用國內(nèi)質(zhì)量優(yōu)良、晶粒致密、機械強度大、化學活性強、不易破碎、不溶于水的天然錳礦砂,經(jīng)水洗打磨除雜、干燥、磁選、篩分、除塵等工藝制成。再把加工好的錳砂按一定的級配調(diào)合而成。它具有水處理濾料最理想的級配比例,使它在單位體積內(nèi)有最大的比表面積、最強的截污能力、最大的氧化催化作用和最小的反沖洗流失率。
錳砂濾料外觀粗糙呈褐色或淡灰色,常用于生活飲用水的除鐵、除錳過濾裝置,濾水效果非常良好。(注:MnO2≥35%既可除鐵,又能除錳,MnO2≤30%,只能用于地下水除鐵)錳砂濾料主要用于降低水中的鐵錳總含量,根據(jù)我國生活飲用水衛(wèi)生標準,其鐵含量≤0.3㎎/L,錳含量≤0.1㎎/L,長時間飲用含鐵含錳量過高的水會嚴重影響身體健康。
錳砂濾料工作原理
鐵以Fe2+的狀態(tài)存在于地下(井)水中,其水有異色異味,污染離子交換樹脂而降低交換能力,長時間后生成鐵垢,影響傳熱,能腐蝕設備。而錳砂中的MnO2與Fe2+發(fā)生氧化還原反應,使Fe2+變?yōu)镕e3+并生成?Fe(OH)3沉淀,從而利用錳砂過濾器的反沖洗功能達到去除凈化的目的。
用于地下水除鐵和除錳的天然錳砂濾料,其錳的形態(tài)應以氧化錳為主。含錳量(以MnO2計,下同)不應小于35%的天然錳砂濾料,既可用于地下水除鐵,又可用于地下水除錳;含錳量為20%~30%的天然錳砂濾料,只宜用于地下水除鐵;含錳量小于20%的錳礦砂則不宜采用。
2、麥飯石
麥飯石是一種對生物無毒、無害并具有一定生物活性的復合礦物或藥用巖石。麥飯石中含鋁硅酸鹽類(長石),對色素和細菌有吸附能力, 如果將麥飯石研成粉末,離子溶出和吸附作用增強。 麥飯石處理水使水變成了帶+的、-的電原子團多的水。麥飯石能吸附水中游離子,麥飯石經(jīng)水后,可溶出對人體和生物體有用的常量元素,麥飯石在水溶液中還能溶出人體所必須的氨基酸。
麥鈑石的作用
(1)吸附力強
所謂吸附乃是具有多孔性、巨大表面積的固體全部溶化作用,而發(fā)生化學的、物理的反應。麥飯石是多孔性的,吸附能力很強,因其主要成分為二氧化硅、氧化鋁從這點來考慮,是容易理解的。?也就是說,因多孔性,那么表面就非常大,由于長石部分風化,成高嶺土狀等,故始終保持很強的吸附作用、交換作用。
(2)溶出礦物質(zhì)
在飲料水中含有適量的礦物質(zhì),可以改善水質(zhì),也有抑制細菌和吸附有機物質(zhì)的作用。?因此,當將麥飯石投入水中時,可將水中的游離氯和雜質(zhì)、有機物、雜菌等吸附、分解,而供給水中以礦物質(zhì)。因此,能防止水腐敗,得到優(yōu)質(zhì)水。靜菌狀態(tài):細菌類的活動被抑制,處于靜止狀態(tài)。所謂制菌作用是使細菌類的增殖停止的作用。
(3)調(diào)整水質(zhì)
以鐵,鎂,氟等礦物質(zhì)而論,當水中不存在時它則溶出,相反,水中存在過多時它則吸附。?這種作用與PH有關(guān),除了過于酸性和過于堿性的水以外,往凈水中投入麥飯石,在多數(shù)情況(堿性)時采用投入方式,在少數(shù)情況(酸性)時采用循環(huán)方式可使水接近中性。而且,使水在麥飯石層循環(huán)幾次后,即使是水量較大,也能調(diào)節(jié)PH。
注:由上表可以清楚地看到,它能吸附略微過多的Mg(亦即溶出少),而對鐵、錳等也表現(xiàn)出同樣的現(xiàn)象。從這一事實來看,麥飯石在水中的緩沖作用就可以理解了。
(4)麥飯石對水的凈化作用
麥飯石是一種中性堿半火成巖,接近于火山巖。
麥飯石的特性
a.多孔
b.吸附性強及凈化水功能
c.麥飯石中包含的天然礦物質(zhì)易于釋放從麥飯石上無數(shù)的小孔中釋放出氧。通過吸收漂白粉和其它有毒物質(zhì)凈化水。麥飯石中散發(fā)出的鈣、鐵、鈉等礦物質(zhì)可改良飲用水。
3、活性炭
活性炭又稱活性碳黑,是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳。活性碳主成分除了碳以外還有氧、氫等元素,活性碳在結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是不規(guī)則排列,在交叉連接之間有細孔,在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷,因此它是一種多孔碳,堆積密度低,比表面積大。
活性碳的主要用途:
脫色和過濾,使帶色液體脫色;吸收各種氣體與蒸氣;色譜分析用;測甲醇、錫和硅的還原劑;粒狀物可用作催化劑的載體。
活性碳種類劃分:
由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應用場合不同,活性碳的種類很多,到目前為止尚無精確的統(tǒng)計材料,大約有上千個品種。
按外觀形狀分:
- 粉狀活性碳
- 顆粒活性碳
- 不定型顆料活性碳
- 圓柱形活性碳
- 球形活性碳
- 其它形狀的活性碳
4、石英砂
石英砂是石英石經(jīng)破碎加工而成的石英顆粒,是一種非金屬礦物質(zhì),是一種堅硬、耐磨、化學性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2,石英砂的顏色為乳白色、或無色半透明狀,硬度7,性脆無解離,貝殼狀斷口。
石英砂是重要的工業(yè)礦物原料,非化學危險品,廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、?高純石英砂磨料等工業(yè)。?可汽運,火車運輸,水運。工業(yè)生產(chǎn)一般為50KG或25KG包裝及出口噸袋包裝。常用規(guī)格:0.5-1.0mm 0.6-1.2mm 1-2mm 2-4mm 4-8mm 8-16mm 16-32mm.(mm為毫米單位)。
普通石英砂一般是采用天然石英礦石,經(jīng)破碎,水洗,烘干,二次篩選而成的一種水處理濾料;目前是水處理行業(yè)中使用最廣泛、量最大的凈水材料,該濾料具有:無雜質(zhì),無棱角,密度大,機械強度高,截污能力線使用周期長的特點,是化學水處理的理想材料。適用于單層、雙層過濾池、過濾器和離子交換器中,各項指標均達到(CJ/T43-2005)標準。粒度范圍5—220目,可按用戶要求粒度生產(chǎn)。主要用途:冶金,墨碳化硅,玻璃及玻璃制品,搪瓷,鑄鋼,水過濾,泡花堿,化工,噴吵等行業(yè)。
石英砂作為水處理濾料的應用
由于三層濾料濾床的石英砂粒徑比雙層濾料的石英砂粒小,且石英砂層之下還有一層更細的重質(zhì)無煙煤濾料,所以在其它條件相同,甚至濾速高一些的情況下,三層濾料濾池的濾后水的水質(zhì)比雙層濾料濾池的水質(zhì)為好。在使用石英砂的時候,盡量配合使用。
5、活化沸石
活化沸石就是將天然的Zeolite經(jīng)過多種特殊工藝活化而成,其特點是吸附性能和離子交換性能都較天然沸石強。
其不僅能去除水中的濁度、色度、異味,而且對水中有害的重金屬具有吸附交換作用,也有利于去除水中各種微污染物且水浸出液不含有毒,有害人體物質(zhì),去除水中鐵、氟效果更為顯著。因此活化沸石是工業(yè)給水、廢水處理及自來水過濾的新型理想濾料。具有極大的比表面積、極強的吸附能力和離子交換能力,對污水中的有機污染物具有吸附和催化降解能力,對重金屬等物質(zhì)污染物具有極強的吸附固化能力,在污水中具有很好的化學穩(wěn)定性,而且不分解、不變質(zhì),不污染水體。可有效去除水中的COD、BOD5、NH3-N、TP、懸浮物等物質(zhì)可有效去除水中的重金屬(鎘、鉻、汞、鉛、砷等)、放射性物質(zhì),具有脫色、除臭除味等功效。