过滤是净水工艺中重要的处理单元之一。选择滤料时,制水效果、日常的运行维护以及运行的经济性都是要考虑的因素。石英砂滤料是传统粒状滤料中应用广泛的一种,影响过滤效果的因素主要是粒径和不均匀系数。粒径过大,滤料间孔隙也增大,在过滤过程中虽然杂质穿透深度增加,但容易穿透滤层,影响出水水质;粒径过小,滤料间的孔隙率减小,水流阻力增大,会造成水头损失增加过快,因此,应选择一个相对合适的粒径范围,在电厂水处理中,以石英砂做滤料时,通常采用的粒径范围是0.5~1.2mm。不均匀系数大的滤料,在反洗强度大时,细小滤料会被反冲洗水带走;反洗强度小时,反洗水不能松动滤层底部大颗粒滤料,致使反洗不彻底。因此,这种滤料的滤速和过滤精度较低,滤层纳污量小。
在石英砂过滤的过程中,悬浮颗粒的去除,主要是由颗粒和滤料之间以及颗粒与颗粒之间的吸附粘附作用而被去除的。这就涉及到两方面的原理:第一是被水携带的悬浮颗粒物发生迁移,脱离水流流线向滤料表面靠近,既迁移机理;第二就是当悬浮颗粒与滤料接触时,依靠某种或某几种力(其中有范德华力、表面张力及库仑力)的作用使得它们粘附在滤料表面上,这就是颗粒的粘附机理,在这一机理中,要保证过滤出水水质,就保证滤层滤料一定的表面积,为悬浮颗粒吸附在表面上提供足够的吸附空间,以便悬浮颗粒物有效的被吸附在滤料表面。悬浮颗粒物在滤层空隙水流中迁移输送由沉淀、惯性、阻截、扩散、动力效应等基本作用的过程,至于颗粒受到哪些力的作用,取决于浊质粒度的大小。在过滤过程中,滤料的表面积起到重要的作用,滤料所提供的颗粒表面越大,对水中悬浮物的附着力越强,为要达到一定的预期的出水水质要求,滤料所提供的表面积应满足某一小值。
石英砂滤料的技术要求
⑴ 石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不应大于1.5%(百分率按质量计,下同)。
⑵ 石英砂滤料的密度不应小于2.55g/cm3,使用中对密度有特殊要求都除外。
⑶ 石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质,滤料的水浸出液不含有毒物质。含泥量不应大于1%,密度小于2g/cm3的轻物质的含量不应大于0.2%。
⑷ 石英砂滤料的灼烧减量不应大于0.7%。 ⑸ 石英砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
⑹ 单层或双层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围,一般为0.5~1.2mm。三层滤料滤池的石英砂滤料粒径范围,一般为0.5~0.8mm。