无烟煤滤料的密度为1400~1900kg/m3,孔隙率为50%~55%,粒径为0.8-1.8mm。比石英砂滤料的密度小,(石英砂的密度为2600~2650kg/m3),孔隙率大(石英砂的孔隙率为40%左右),粒径粗(石英砂的粒径为0.5~1.2mm)。所以水处理用无烟煤滤料具有以下优点。
1、无烟煤滤料的机械强度高,具有良好的化学稳定性;表面粗糙而有良好的吸附能力。试验研究及生产实践表明,无烟煤滤料除铁、除锰、除浊的效果均较好。无烟煤单层滤料作为除锰滤料具有成熟期较短、成熟后除锰效果良好的优点。
2、无烟煤滤料颗粒较粗,孔隙率较大,有较高的含污能力。
3、无烟煤滤料密度较小,由于滤料市售产品均以单质量(t)计,所以无烟煤单位体积价格比石英砂、锰砂为低。亦因质轻,所需反冲洗强度较低,一般为12~14L/(s.m2),且易于清洗,反冲洗时间较短,一般为4~6min,因此可节省大量的反冲洗水量及电能。
4、由于滤料层含污能力强,并能获得充分利用,可大大延长工作周期(长达6~8天),不仅工作稳定,同时也是节省反冲洗水量的另一个原因。
5、管理简单方便,在施工中滤料筛分、装填均较方便,大大缩短了工期,减轻了施工人员的劳动强度。
无烟煤滤料是现在水处理广泛推广使用滤罐过滤的最--佳滤料,是提高滤速增加单位面积出水量和成倍提高截污能力,降低工程造价和减少占地面积最有效的途径。现在已广泛使用于化工、冶金、热电、制药、造纸、印染、食品等生产前后的水质处理过程中。
无烟煤滤料一般由块状无烟煤破碎筛分而得,其性质因产地不同而异。单层无烟煤也可分为单层均质无烟煤滤料和单层级配无烟煤滤料两种。每种滤料的特征基本同单层石英砂滤料。佳木斯市自来水厂是一座采用无烟煤单层滤料进行地下水除铁除锰的水厂。水厂的原水质为:Mn2+=0.4~1.0mg/L,Fe2+<10mg/L,pH=6.7。处理能力为8×104m3/d。该水厂除铁采用双阀虹吸滤池共12格,双排布置,每排6格,单池面积为50m2,滤料采用粒径d=0.8-1.8mm的无烟煤滤料,K80≤2.0,滤料层厚度为1000mm,过滤速度为7m/h,反洗强度为12~14L(s.m2),反冲洗时间为4~6min。投产后,经长期观测除铁效果良好,出水fe3+一直稳定在0.2mg/L以下,工作周期稳定在48h左右。
无烟煤滤料铺装步骤如下:
辅装最下一层鹅卵石承托料时,应注意避免损坏滤池的配水系统。待装承托料应吊运到池内,再行铺撒;或者使池内充水至排水槽顶,再向水中均匀撒料,然后排水,使水面降至该层顶面高度水平线、用锹铺匀,铺装人员不应直接在承托料上站立或行走,而宜站在木板上操作,在池内的操作人员应尽量少,以免造成承托料的移动。在铺装完成后,才能铺装上一层石英砂承托料。
每层石英砂滤料的承托料的厚度应准确、均匀,用锹或刮板刮动表面,使其接近于水平面,高度应与铺装高度标记水平线相吻合。在铺毕粒径范围等于或小于2-4mm的承托料后,应用该滤地上限冲洗强度冲洗。停止冲洗前,应先逐渐降低冲洗强度,以完成有效的水力分级,使轻物质升至承托料的表面。再排水、刮除轻物质。
承托料全部分层铺装就位后,采用从池顶向水中均匀撒料的方法,撒入预计数量的滤料(包括应刮除的轻物质和小于指定下限粒径的细颗粒)。然后进行冲洗,冲洗后刮除轻物质和小于指定下限粒径的颗粒。按上述方法操作后如滤料厚度达不到规定的数值,应重复上述操作直到符合要求为止。如果是双层或三层滤料滤池,则应在冲洗下层滤料并完成刮除轻物质和小于指定下限粒径颗粒后,才能铺装上一层滤料。无烟煤滤料投入滤池后,应在水中浸泡24h以后,方可进行冲洗和刮除的操作。