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    行業新聞
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    污水處理中使用的填料的性能

    填料的性能要求
     
    填料的性能直接影響濾池出水水質和濾池運行費用的高低,且填料購置費用在生物濾池 的基建費中占有較大比重,因此,在以生物膜法為主的工藝中,填料的選擇是一個關鍵性的 環節。廢水生物處理中采用的填料一般應滿足下列要求。
     
    ①在使用過程中,具有化學和熱穩定性,無毒、無有害成分,本溶出有害物質,不產生二次污染,不影響水質和微生物處理有機物的過程。
     
    ‚較大的比表面積,填料表面是生物膜形成和固著的部位,較大的比表面積可以提供更大的生物掛膜面積和相接處面積,有利于附著更大的生物量和提高傳質效率。
     
    ③填料表面易于微生物生長、掛膜,這要求填料具有活性表面、吸水率高、表面濕潤性好、有足夠的粗糙度以利于微生物的附著生長。
     
    ④利于形成氣相、液相的高湍流程度,以保證在濃度梯度的作用下氣液相、固液相和氣固相之間的傳質,這是生物處理效果的重要保證。
     
    ⑤有良好的布氣布水性能,兩相在反應器中的流動狀況好壞、接觸是否充分,與填料的布氣布水性能關系密切,布氣布水均勻,可以避免反應器內形成堵塞、死角和短流,在正常運行時影響傳質過程。
     
    ⑥有較大的空隙率,填料的空隙率越大,氣體通過的能力越大且壓降低。這點對生物反應器長期穩定運行,不易堵塞尤為重要,同時空隙率大,壓降小,能耗低。
     
    ⑦重量輕,并具有一定的強度,耐磨、耐壓、具有生物穩定性載體具有惰性,不參與生物膜的生物化學反應,載體本身是不可生物降解的;有抗環境的化學腐蝕能力;力學性能 良好,在反應器運行過程中不需要時時更換。
     
    ⑧材料易得,價格便宜,易于購買。
     
    ⑨便于運輸和安裝。

     
     我們可以參照多面空心球和鮑爾環來了解上述要求
     
    填料的性能參數
     
    目前,已有一些國家制訂了濾池填料標準,如美國自來水協會制訂的濾料標準(1989年)、印度標準協會制訂的過濾設備要求(1977年)以及英國水和廢水協會制訂的濾池顆粒 填料標準(1993年)等。英國水和廢水協會制訂的濾池顆粒填料標準主要包括填料顆粒密度、容積密度、機械強度(易碎性)、磨損率、溶解性、小流化速率、孔隙率、比表面積等指標。所有這些標準初都是為飲用水的過濾處理制訂的,為適用于廢水處理的生物濾池 填料,必須對標準中指標的選擇及具體參數的取值進行修訂。
     
    在我國有關填料的評價指標,目前沒有統一的標準,除一些大家認可的常規參數,還有 很多無法量化的指標,針對這些無法量化的指標,在研究中只好自創一些概念。
     
    本文認為填料的評價體系應包括以下一些指標:
     
    常規技術參數
     
    ①規格,如填料的外形尺寸,如長、寬、高、直徑等
     
    ②密度(相對密度),填料密度與水密度的比,密度(相對密度)小,容易呈流化態,
     
    動力消耗小。
     
    ③空隙率,指干燥狀態下反應器內填料層中空隙部分所占的體積與填料層體積之比。
     
    填料空隙率與填料顆粒形狀、均勻程度以及壓實程度等有關,粒徑均勻和形狀不規則填
     
    料的空隙率較大。
     
    ④單位體積的填料個數。
     
    ⑤比表面積(填充后),比表面積指單位質量填料顆粒具有的表面積總和,也可以表示 為單位堆積體積填料所具有的表面積總和。填料表面是生物膜形成和固著的部位,一般而言,填料比表面積越大,對微生物的附著越有利。
     
    ⑥填料因子。填料的比表面積與空隙率三次方的比值,即a/e3,稱為填料因子,以f表示,其單位為1/m。填料因子分為干填料因子與濕填料因子,填料未被液體潤濕時的a/ e3稱為干填料因子,它反映填料的幾何特性;填料被液體潤濕后,填料表面覆蓋了一層液膜,a和e均發生相應的變化,此時的a/e3稱為濕填料因子,它表示填料的流體力學性能,f值越小,表明流動阻力越小。
     
    填料性能的優劣通常根據效率、通量及壓降三要素衡量。在相同的操作條件下,填料的 比表面積越大,氣液分布越均勻,表面的潤濕性能越好,則傳質效率越高;填料的空隙率越 大結構越開敞,則通量越大,壓降亦越低。
     
    ⑦堆積重度,堆積重度=(1-空隙率)X材料重度。
     
     
    填料的特定技術參數
     
    (1)表面性質
     
    填料的表面性質包括親水性、粗糙度等。親水性一般采用稱重法對兩種填料的親水性進 行測定,具體的方法是,先稱量兩種填料的原來質量,將它們浸沒在水中一段時間后再稱量 它們的質量,通過兩次稱量的差求得填料的含水率,含水率越高親水性越好。粗糙度直接影 響掛膜速度,粗糙度越大,掛膜越快。盡管人們普遍認為填料表面粗糙度是影響微生物固定
     
    的重要因素之一。
     
    但迄今為止,人們對表面粗糙度的認識還僅停留在定性描述的階段,主要通過直觀 的視覺觀察來獲取有關的信息。Harendranath等通過掃描電鏡照片對24種填料的表觀特征,如表面粗糙程度、表面微孔尺寸及其分布進行了研究,粗略地將填料分為三大類,即表面光滑、表面不平及表面多孔,雖然圖像分析是一項快速,有效的技術,但由此得到的表面粗糙度定量信息很少,使得給出的評價比較籠統,主觀因素影響較大. 缺乏橫向可比性。
     
    分形是描述高度不規則物體的有力工具,運用分形理論對多孔填料的表面粗糙度進行探 討。以表面分數維值定量表征填料表面粗糙度,并在對多孔填料分形特征進行深人分析的基 礎上,結合具體的孔結構分布測試方法原理,推導出分數維值計算方法,進行了相應的計算 和結果分析,以期為多孔填料微觀特征分析提供一種新方法。
     
    (2)掛膜性能
     
    一般包栝掛膜速度、掛膜量和生物膜特性等指標,但這些指標的影響因素比較多,因此 只能采取填料之間的對比得出孰優孰劣,而無法量化。
     
    (3)充氧性能
     
    一般用溶解氧增長速度、飽和溶解氧值、氧轉移系數等指標來衡量。但由于反應器結構、污水性質、運行條件等因素對這些指標影響很大,因此孤立的數值往往沒有說服力,同樣需要比較判斷優劣。
     
    (4)傳質性能
     
    傳質性能包括布水均勻程度、切割氣泡大小、水流紊動程度等。這些措標非常難以測量,一般以肉眼觀察為主,可以加入示蹤劑輔助,一般只能定性描述,無法量化。
     
    綜上所述,隨著生物接觸氧化法應用范圍的逐漸擴大,填料的品種也不斷更新換代。但 目前國內生產的填料品種繁多,良莠不齊,因此對填料品種的歸類、發展過程、趨勢以及使 用性能的探討就具有重要的實際指導意義。上www.crestanellonyc.com宜興市恒信環保填料有限公司獲取跟多水處理填料信息。

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