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无烟煤滤料粒径大小影响产水量及过滤能力

发布时间:2017-07-24 16:29
无烟煤滤料粒径大小影响产水量及过滤能力
    无烟煤滤料厂家对不同粒径的无烟煤滤料的过滤周期产水量及过滤能力进行了试验,试验分为两组,即为A、B两组。
    下列表1是一组无烟煤滤料不同粒径过滤能力比较的试验数据。

无烟煤滤料不同粒径过滤能力比较试验 

组别 序号 有效粒径
mm
滤速 
m/h
进水浊度 
NTU
出水浊度 
NTU
截留浊度 
NTU
周期产水量
m3/m2
过滤能力指数 比值
A 1 1.10 10 0.63 0.17 0.46 460 211 1∶1.15
2 1.33 10 0.63 0.19 0.44 550 242
B 3 1.10 10 10.20 0.21 9.99 220 2197 1∶1.26
4 1.48 10 10.20 0.25 9.95 280 2786

表中“过滤能力指数”为:过滤进出水浊度差即截留浊度与周期产水量的乘积(实为截污能力)。 
A组试验表明,有效粒径1.33mm 滤料的截污能力比1.10mm滤料高出15%;B组试验表明,有效粒径1.48mm滤料的截污能力比1.10mm滤料高出26%。 

表2所列为表1中A组两种滤料试验周期终止时滤层内不同深度处水头损失值及其所占总水头损失的百分比。

过滤周期终止时水头损失 

试验 总水头 不同滤层深cm处水头损失cm/占总水头损失百分比
%
序号 损失
cm
20 40 60 80 100 120 140 150
1 203 82/40 68/34 27/13 9/4.5 6/3 4/2 4/2 3/1.5
2 200 68/34 56/28 45/23 15/7.5 6/3 4/2 4/2 3/1.5

   从表2可以看出,有效粒径d(10)=1.10mm滤料的过滤周期终水头损失中层厚20cm以上的表层产生的水头损失占总水头损失的40%、40cm以上的水头损失占74%;有效粒径d(10)=1.33mm滤料的过滤周期终水头损失中层厚20cm以上的表层产生的水头损失占总水头损失的34%、40cm以上的水头损失占62%;而40cm至80cm层厚的水头损失占总水头损失的比例,d(10)=1.10mm滤料为17.5%、d(10)=1.33mm滤料为30.5%。显而易见,d(10)=1.33mm滤料过滤过程中悬浮物被更深地携至中层,更多地发挥了中层滤料的截污作用,因而纳污能力强、过滤周期相应加长、产水量加大。 

     从力学特性讲,滤料截留悬浮物依靠的是颗粒间的范德华力、库仑力和表面张力。这些力使悬浮物迁移并被吸附。但同时,过滤水流在滤层中的流动与滤料颗粒间的水流剪力则具有使被截留吸附在滤料颗粒表面的悬浮物剥落的可能,并同时产生附加水头,即产生水头损失。滤料粒度增大,空隙尺度加大,空隙空间增加,过水通道尺度大,过滤水流阻力减弱,水头损失增量将得以延缓,其结果达到特定终止水头损失的过滤周期得以延长,产水量得到增加。
 无烟煤滤料均质滤层过滤试验L/d数据库 

L/d   d

L mm

有效粒径mm 平均粒径mm
1.48 1.33 1.10 1.83 1.65 1.36
1500 1014 1128 1364 819 909 1103
1100 743 / 1000 601 / 809

   本表所示与表1、表2为同一项试验,其进出水水质如表1所列。全部滤后出水浊度均在0.5NTU以下,平均出水浊度不足0.3NTU。 

   A组试验结果为:有效粒径1.48mm无烟煤滤料的过滤周期产水量大于有效粒径1.10mm的周期产水量;有效粒径1.48mm的过滤能力指数高于有效粒径1.10mm的过滤能力指数,比值表明过滤能力高出10%~15%,B组试验结果表明,1.33mm滤料的产水量及过滤能力同样比1.10mm的高,C组试验组也分别作了对比,都符合试验预期效果。
    虽然在同样条件下,粒径粗穿透深度越大,但其表现为粒径粗的无烟煤滤料过滤出水浊度较粒径细的滤料高,或是粒径粗的滤料截留浊度比粒径细的滤料低。
    最后试验得出结论:其它相同条件下,粒径粗的无烟煤滤料较之粒径细的滤料过滤出水浊度高,截留浊度反而低。即使在不同进水浊度条件下,细粒径的无烟煤滤料也表现出了较高的截留浊度。
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