石英砂作為水處理過濾系統中常見的過濾介質之一,可有效去除水中的懸浮物,并對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。它在各類水處理工藝中發揮著不可替代的作用。本文將為您詳細介紹石英砂過濾器填料的作用相關內容。
石英砂過濾器的基本構成
石英砂過濾器主要由以下幾部分組成:
過濾器殼體:通常采用碳鋼、不銹鋼或玻璃鋼材質,承受系統工作壓力
配水系統:包括上部進水分配裝置和下部集水裝置
填料層:由不同粒徑的石英砂按級配組成
支撐層:一般為卵石或礫石,承托過濾介質
反洗系統:包括反洗水泵和管道,用于定期清洗濾料
其中,石英砂填料是整個過濾系統的核心部分,其性能直接決定了過濾效果的好壞。
石英砂填料的主要作用機理
1.物理過濾作用
石英砂填料通過其顆粒間的孔隙構成三維過濾網絡,當水流通過時:
大于孔隙尺寸的懸浮物被直接截留在填料表面(表面過濾)
較小顆粒隨水流進入濾層內部,在曲折的孔隙通道中被吸附截留(深層過濾)
粒徑0.1-10μm的膠體顆粒通過慣性碰撞和擴散作用被去除
研究表明,優質石英砂填料的孔隙率可達40%-45%,提供了巨大的比表面積(約800-1000m2/m3)用于截留雜質。
2.化學吸附作用
石英砂表面帶有負電荷,可通過以下方式增強過濾效果:
靜電吸附帶正電荷的膠體顆粒(如鐵、鋁絮體)
表面硅羥基(-SiOH)與水中的金屬離子發生絡合作用
對有機物分子產生范德華力吸附
這種物化結合的過濾機制使石英砂過濾器能有效去除水中0.5μm以上的顆粒物,出水濁度可達0.5NTU以下。
3.生物降解作用(在特定條件下)
在慢濾池或生物活性過濾系統中:
石英砂表面會形成生物膜(約2-4周成熟期)
微生物代謝分解水中的有機物、氨氮等污染物
生物膜厚度通常控制在50-200μm為宜
這種模式下,石英砂同時作為物理過濾介質和生物載體使用。
石英砂填料的技術特性
1.物理特性要求
指標 | 標準值 | 重要性 |
二氧化硅含量 | ≥96% | 決定化學穩定性 |
莫氏硬度 | 7級 | 影響使用壽命 |
堆積密度 | 1.6-1.8g/cm3 | 關系反洗強度 |
破碎率 | <1% | 影響運行周期 |
磨損率 | <0.5% | 決定更換周期 |
2.粒徑級配選擇
常見石英砂填料級配方案:
單層濾料:0.5-1.2mm,厚度700-800mm
雙層濾料:
上層:0.8-1.8mm無煙煤,厚度400-500mm
下層:0.5-1.2mm石英砂,厚度400-500mm
三層濾料:
上層:0.8-2.0mm無煙煤
中層:0.4-0.8mm石英砂
下層:0.2-0.4mm磁鐵礦
3.化學穩定性要求
優質石英砂填料應滿足:
鹽酸可溶率<3.5%
中性條件下溶解量<10mg/L
不含可溶性重金屬雜質
耐pH范圍3-11
石英砂填料的實際應用
1.市政給水處理
典型參數:
濾速:8-12m/h(快濾池)
工作周期:12-48小時
反洗強度:12-15L/(s·m2)
反洗時間:5-7分鐘
可去除:
懸浮物去除率>90%
鐵錳去除率70-85%
膠體物質去除率60-75%
2.工業廢水處理
特殊應用場景:
含油廢水:配合混凝劑使用
電鍍廢水:去除重金屬氫氧化物
造紙廢水:截留纖維物質
注意事項:
高SS廢水需設置預過濾
含油廢水需定期化學清洗
酸性廢水需選用耐酸石英砂
3.循環水處理
在冷卻循環水系統中:
去除管道腐蝕產物
控制濁度<5NTU
延長阻垢劑有效期
減少生物粘泥積累
建議配置:
旁流過濾(處理量2-5%循環量)
自動反洗控制
壓差監控報警
合理選用和維護石英砂填料,可使過濾系統持續穩定運行5-8年,是性價比極高的水處理解決方案。不同應用場景下,建議通過試驗確定最佳填料參數和運行條件,以獲得的過濾效果和經濟效益。如果您想了解更多石英砂過濾器填料的作用相關的資訊,歡迎隨時在本網站留言或來電咨詢相關資訊!感謝您認真閱讀!
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