濾料在水處理中的應用及發展

竇維翰++張丹

摘 要：該文通過對幾種濾料制作方法、機械強度、截污能力進行分析，介紹水處理濾料特點，并對濾料發展方向進行瞻望。

關鍵詞：濾料 水處理 石英砂 無煙煤

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0094-01

過濾作為水處理的常規處理工藝，在生活飲用水、工業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，水流通過濾料構成的濾層，其中水流中含有的雜質在濾層的作用下，懸浮顆粒被截留在濾料的空隙中，隨著濾料孔隙度變小，較小的懸浮顆粒也被截留，同時被截留在濾料表面的絮狀體又與水中懸浮顆粒發生接觸吸附作用，使水得到凈化。濾料的種類有石英砂、無煙煤、活性炭、陶瓷、石榴石、纖維球等。

1 濾料的應用

1.1 石英砂

采用天然的石英礦石，經粉碎、篩選、水洗等工藝加工而成。外觀呈多棱形、球狀，純白色，具有機械強度高、截污能力強、化學性能穩定等特點。石英砂比天然海砂、河砂使用周期長3～4倍，且濾后水質穩定。目前使用最廣、用量最大的濾料。

1.2 無煙煤

精制無煙煤濾料采用山西優質無煙煤為原料，經精選、破碎、和兩次篩分而成，外觀光澤好，呈球狀，機械強度高，抗壓性能好，化學性能穩定，不含有毒物質，耐磨損，在酸性、中性、堿性水中均不溶解，另外無煙煤顆粒表面粗糙，有良好的吸附能力，孔隙率大（>50%），有較高的含污能力，因質輕，所需反沖洗強度較低，可節省大量反沖洗水。

1.3 活性炭

選用優質的木屑等為原料，采用氯化鋅法生產，具有孔隙結構發達、比表面積大、吸附能力強、機械強度高，化學穩定性好。

1.4 稀土瓷砂

采用優質高嶺土瓷泥和一定數量的黏結劑等原料干燥焙燒加工而成，為球形顆粒，機械強度高，比表面積大，磨損率低，吸附性能優良，截污能力強，對含有懸浮膠質的污水處理效果好。

1.5 石榴石

石榴石是鋁（鈣）硅酸鹽形成的礦產品，具有硬度大，熔點高，密度大，化學穩定性好，是一種新型耐磨凈水材料。

1.6 陶粒

采用天然礦物或工業廢棄物作為主要原料，經直接破碎或加工成粒，再燒脹而成。陶粒濾料內部多孔，比表面積較大，吸附能力強，化學穩定性好。它的比表面積是石英砂的6～8倍，孔隙率是石英砂的1.7～2.2倍。

1.7 纖維球

纖維球濾料是由纖維絲扎結而成的，它與傳統的鋼性顆粒濾料相比具有彈性效果好，不上浮水面，空隙大，工作周期長，水頭損失小等優點。在過濾過程中，濾層空隙沿水流方向逐漸變小，比較符合理想濾料由上大下小的孔隙公布，效率高，濾速快（20～85 m/h）截污容量大，過濾效果好，可再生，用氣、水反沖洗，沖洗水量為過濾水量的1%～2%，適用于各種水質的過濾。

2 濾料的發展

濾料的研究是朝著物理、化學性能穩定，安全無毒、孔隙率高、比表面積大、吸附能力強、反沖洗方便且節水的方向發展。隨著國家的發展，科技的進步，人民群眾對于水的要求越來越高，而對于一個可持續發展的社會來說，濾料不僅要性能穩定，截污能力強，還要造價便宜，材料易取得并且可重復利用。相比而言，陶粒這種濾料具有較好的適用性，并且可采用廢棄物制作。有研究人員已經采用河道底泥制作陶粒濾料，進行試驗，結果表明其對微污染水、貧營養水以及城市污水處理廠出水的處理和應用具有良好的價值。

參考文獻

[1] 李本高.現代工業水處理技術及應用[M].中國石化出版社，2004.

[2] 劉俊良，王琴.水處理填料與濾料[M].化學工業出版社，2010.endprint