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沸石滤料和石英砂滤料在水处理中有哪些区别?

来源:皓泉环保 作者:Admin 日期:20-07-26 浏览:

      我国的水处理工艺已经非常的成熟,随着我国环保的加强,很多企业都有了自己的污水处理站,污水在经过处理后才进行排放,这有利于环境的保护。水处理的材料种类有很多,有石英砂滤料,鹅卵石滤料,锰砂滤料,陶粒滤料,海绵铁滤料等,不管是哪种滤料,我们都要根据污水的特点来选择合适的净水材料。今天我们就来讲解下沸石滤料和石英砂滤料在水处理中有哪些区别。过滤一般是指以粒状滤料层截留水中悬浮物质从而使水获得澄清的工艺过程。滤池通常置于沉淀池之后,进水浊度一般在10NTU以下,滤出水浊度一般达到饮用水标准。石英砂是通常采用的滤料,但其比表面积较小,去除有机物的能力很低。
    沸石作为一种纯天然且储量丰富、成本较低的多孔矿物质,与传统的砂滤料相比,具有比表面积大、表面粗糙、吸附性能强等优点,用于去除水中硬度、重金属及氟已有诸多报道。
    由于沸石独特的晶体结构,其内部不仅具有色散力,还有较强的静电力,沸石作为滤料具有截留水中悬浮物、吸附、离子交换等多重作用。用沸石替代传统滤池中的砂滤料,强化传统水处理工艺,与其他方法相比,可以在不增加专门构筑物和处理设备的前提下改善水质,具有简单、经济、安全等优点,并且具有重要的研究价值。
    二、
    沸石滤料和石英砂在给水处理应用中的效果比较
    1.水力特性与反冲洗性能比较
    通过试验表明,在一定的滤速条件下,沸石滤层由于具有较大孔隙率,因此水头损失比石英砂滤料减少15%,并且在运行一段时间后,沸石滤料能够快速达到30%的膨胀率,其水浊度完全满足生活饮用水标准,且反冲洗强度在10L/(s·m2)内。而同样作为常见水处理滤料的石英砂则需要12L/(s·m2)的冲洗强度。因此可以证明,沸石作为滤料,不仅能满足反冲洗性能的要求,还可节省反冲洗水量,降低运行成本。
    2.浊度去除效果比较
    通过对比沸石与石英砂对浊度的去除效果,结果表明,相同条件下,沸石、石英砂滤料对浊度的平均去除率分别为57.62%和45.94%,沸石明显优于石英砂。
    究其原因,是与水处理滤料的表面性质有关。由于石英砂表面光滑,比表面积小,比表面能低,而沸石比表面积大、表面粗糙、吸附性能强,对水中悬浮物截留效果明显。采用沸石滤料代替传统的石英砂是不会降低砂滤池除浊功能的。
    3.氨氮去除效果比较
    沸石与石英砂对氨氮去除效果如下图所示。
    结果表明,沸石、石英砂对氨氮的平均去除率分别为46.40%和10.30%,沸石明显优于石英砂。这是因为两种滤料对氨氮的去除机理不同。沸石是一种多孔状材料,晶格内部有许多大小均一的孔道和通道,这使沸石具有巨大的表面积。沸石的巨大活性表面使其具有强大的色散力,而沸石孔穴中分布的阳离子和具有负电荷的部分架氧相互平衡,从而在离子周围形成强大的电场,因此使得沸石又具有静电力。色散力与静电力的加和使沸石对铵离子产生强烈的吸附作用,从而使水中氨氮得到去除。
    总结
    沸石对浊度、氨氮、有机物都表现出良好的去除效果,在当前水源水遭到污染的情况下,能够代替石英砂滤料可明显改善水质,在不增加处理构筑物的情况下,对给水处理工艺起到强化作用。并且,沸石的孔隙率大,截污性能强,过滤时的水头损失、反冲洗强度明显优于石英砂,不仅能满足反冲洗性能的强度要求,还可节省反冲洗水量,降低运行成本,是一种理想的水处理滤料。值得一提的是,沸石作为一种非金属矿物,在我国分布广泛、价格低廉,安全可靠,作为一种新型滤料有较好的应用前景和推广价值。

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