水质控制工程-过滤-- 滤料.ppt

2. Filter media
Types of media
石英砂
无烟煤
石榴石
钛铁矿
粒状活性炭(GAC)*
American Water Works Association Standard B100-96 (AWWA, 1996)
* American Water Works Association Standard B604-90 (AWWA, 1991)
过滤作用
过滤和吸附作用
(石榴石):
石榴石一般是几种不同矿物质的总称,包括:Almandite(铁铝榴石或贵榴石), andradite(钙铁榴石), 和 grossularite(钙铝榴石),系铁、铝、钙混合物的硅酸盐,石榴石的比重:~。
Ilmenite(钛铁矿):
钛铁矿是一种铁钛矿石,总是和hematite (赤铁矿)、ite(磁铁矿)伴生,钛铁矿的比重:~ 。
粒状滤料的重要性质

滤料的很多性质直接影响其过滤的性能,并且也是区分滤料类型的标志,这些性质包括:粒径,形状,密度,硬度、表面电性以及堆积密度和孔隙率等。
粒径大小和粒径分布
滤料的粒径直接影响过滤的效果和滤层的反冲洗,一般采用筛分曲线来表述滤料的粒径大小和分布。
描述指标包括:
有效粒径(effective size,ES) ☞ d10,d60,d90
均匀系数(uniformity coefficient, UC) ☞d60/d10
d90 = d10(10 log UC)
两种滤料的筛分曲线
举例:滤料筛分结果
几种特征粒径
滤层滤料的当量粒径:
滤料的等体积球直径:
滤料的形状和球度
滤料的形状和球度影响滤床的反冲洗强度、滤层孔隙率、水头损失、过滤效果以及滤料筛分的难易。
描述指标包括:
球形度系数(sphericity ψ)
形状系数(shape factor )
颗粒的球形度和形状系数
滤料的密度和比重
颗粒的密度主要影响滤层的反冲洗,比重越大,反冲洗时最小流态化速度越大。
根据ASTM 标准监测方法 C128-93测定比重,然后推算密度。
方法有: ①“bulk specific gravity, saturated surface dry”(饱和表面干燥)
②“apparent specific gravity”(烘干)
颗粒的硬度
颗粒的硬度直接影响到滤料长期使用中的耐磨性,是滤料基本的性能之一。
描述指标:
MOH 硬度数(刮擦试验)
Case: (Standard B604-90,AWWA,1991) for Granular ctivated Carbon
堆积床的孔隙率
孔隙率影响滤层的反冲洗、水头损失和纳污能力。
影响因素包括:滤料粒径,颗粒的球形度,滤层的密实性
测定方法: ①比重瓶
②模型滤柱实测(密实程度和边壁效应的影响)