石英砂作为水处理过滤系统中常见的过滤介质之一,可有效去除水中的悬浮物,并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。它在各类水处理工艺中发挥着不可替代的作用。本文将为您详细介绍石英砂过滤器填料的作用相关内容。
石英砂过滤器的基本构成
石英砂过滤器主要由以下几部分组成:
过滤器壳体:通常采用碳钢、不锈钢或玻璃钢材质,承受系统工作压力
配水系统:包括上部进水分配装置和下部集水装置
填料层:由不同粒径的石英砂按级配组成
支撑层:一般为卵石或砾石,承托过滤介质
反洗系统:包括反洗水泵和管道,用于定期清洗滤料
其中,石英砂填料是整个过滤系统的核心部分,其性能直接决定了过滤效果的好坏。
石英砂填料的主要作用机理
1.物理过滤作用
石英砂填料通过其颗粒间的孔隙构成三维过滤网络,当水流通过时:
大于孔隙尺寸的悬浮物被直接截留在填料表面(表面过滤)
较小颗粒随水流进入滤层内部,在曲折的孔隙通道中被吸附截留(深层过滤)
粒径0.1-10μm的胶体颗粒通过惯性碰撞和扩散作用被去除
研究表明,优质石英砂填料的孔隙率可达40%-45%,提供了巨大的比表面积(约800-1000m²/m³)用于截留杂质。
2.化学吸附作用
石英砂表面带有负电荷,可通过以下方式增强过滤效果:
静电吸附带正电荷的胶体颗粒(如铁、铝絮体)
表面硅羟基(-SiOH)与水中的金属离子发生络合作用
对有机物分子产生范德华力吸附
这种物化结合的过滤机制使石英砂过滤器能有效去除水中0.5μm以上的颗粒物,出水浊度可达0.5NTU以下。
3.生物降解作用(在特定条件下)
在慢滤池或生物活性过滤系统中:
石英砂表面会形成生物膜(约2-4周成熟期)
微生物代谢分解水中的有机物、氨氮等污染物
生物膜厚度通常控制在50-200μm为宜
这种模式下,石英砂同时作为物理过滤介质和生物载体使用。
石英砂填料的技术特性
1.物理特性要求
指标 | 标准值 | 重要性 |
二氧化硅含量 | ≥96% | 决定化学稳定性 |
莫氏硬度 | 7级 | 影响使用寿命 |
堆积密度 | 1.6-1.8g/cm³ | 关系反洗强度 |
破碎率 | <1% | 影响运行周期 |
磨损率 | <0.5% | 决定更换周期 |
2.粒径级配选择
常见石英砂填料级配方案:
单层滤料:0.5-1.2mm,厚度700-800mm
双层滤料:
上层:0.8-1.8mm无烟煤,厚度400-500mm
下层:0.5-1.2mm石英砂,厚度400-500mm
三层滤料:
上层:0.8-2.0mm无烟煤
中层:0.4-0.8mm石英砂
下层:0.2-0.4mm磁铁矿
3.化学稳定性要求
优质石英砂填料应满足:
盐酸可溶率<3.5%
中性条件下溶解量<10mg/L
不含可溶性重金属杂质
耐pH范围3-11
石英砂填料的实际应用
1.市政给水处理
典型参数:
滤速:8-12m/h(快滤池)
工作周期:12-48小时
反洗强度:12-15L/(s·m²)
反洗时间:5-7分钟
可去除:
悬浮物去除率>90%
铁锰去除率70-85%
胶体物质去除率60-75%
2.工业废水处理
特殊应用场景:
含油废水:配合混凝剂使用
电镀废水:去除重金属氢氧化物
造纸废水:截留纤维物质
注意事项:
高SS废水需设置预过滤
含油废水需定期化学清洗
酸性废水需选用耐酸石英砂
3.循环水处理
在冷却循环水系统中:
去除管道腐蚀产物
控制浊度<5NTU
延长阻垢剂有效期
减少生物粘泥积累
建议配置:
旁流过滤(处理量2-5%循环量)
自动反洗控制
压差监控报警
合理选用和维护石英砂填料,可使过滤系统持续稳定运行5-8年,是性价比极高的水处理解决方案。不同应用场景下,建议通过试验确定最佳填料参数和运行条件,以获得的过滤效果和经济效益。如果您想了解更多石英砂过滤器填料的作用相关的资讯,欢迎随时在本网站留言或来电咨询相关资讯!感谢您认真阅读!
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