改性滤料及强化过滤技术在水处理中的应用

近年来，一些研究者发展了金属氧化物改性滤料技术以克服传统滤料所面临的问题。和常规滤料相比，改性滤料具有一系列优良的性质。本文介绍了强化过滤技术及过滤中用到的改性滤料，对改性滤料的定义、作用机理、载体和改性剂、制备及表征技术做了系统的综述，在此基础上，对改性滤料处理去除水中阳离子重金属离子、砷、硒、氟、有机物、微生物等污染物质做了简要的说明。最后对本领域的研究做出了展望，认为改性滤料强化过滤是适合于我国现状给水处理的技术。     

改性滤料过滤除铁的动力学方程

对改性滤料过滤铁的动力学过程进行了分析，得出了改性滤料过滤除铁的动力学微分方程，并以实验数据进行了验证。     

变性滤料过滤除铁的研究

在过滤除铁工艺中，利用变性滤料可以很好地改善初期水的水质，使滤池一投入使用出水水质即能满足水质要求，同时也大大地缩短了滤料的成熟期。文中论述了变性滤料用于除铁过程的理论基础、变性滤料的制作和几种变性滤料用于除铁过程的试验结果，并基于吸附理论，建立了选择变性滤料的数学模型，研究了源水水质对变性滤料除铁的影响和滤池的最佳工况。     

一种新型硬化波纹滤料的研制及其滤尘性能测定

基于袋式除尘器运行过程中具有容易黏袋、滤料使用寿命短等缺点,从基础原料选用和滤料加工处理方式等方面出发,对涤纶针刺毡滤料进行优化,研制一种采用特殊滤料加工工艺和表面处理技术的新型高效硬化波纹滤料。对该滤料结构进行电镜微观分析,对滤料性能指标进行试验研究。研究结果表明:该滤料的表面有细密的微孔,孔隙的直径与呼吸性粉尘的粒径非常接近,且孔隙率达到80%以上,能起到透气、防水憎水的作用。同时该滤料强度高,运行阻力小,使用寿命长,对微细粉尘的过滤效率高,对其总粉尘的过滤效率达到99.7%,对2μm呼吸性粉尘的过滤效率达到91.8%。硬化波纹滤料的过滤效率均高于覆膜滤料和针刺毡滤料,在工业生产系统中具有广阔的推广应用前景。     

基于海岛纤维的新型滤料实验研究

研发基于超细纤维的滤料是控制PM2.5的主要技术方向之一.采用国家标准建议的实验装置,对新型超细海岛纤维滤料的过滤性能进行综合研究,得出了滤料的过滤效率、残余阻力、清灰周期等参数,并与常规针刺毡滤料和覆膜滤料对比.结果表明:海岛纤维滤料对PM2.5的计数效率为94.9%,远高于常规针刺毡滤料,与覆膜滤料相当;动态过滤过程的残余阻力低于覆膜滤料,残余阻力上升缓慢,清灰周期更长,有利于延长滤料的寿命,节约成本.     

流纹岩滤料的性能测试及过滤试验

对流纹岩滤料的初步试验研究表明，流纹岩滤料的性能明显优于石英砂，是比较理想的天然无机滤料，具有进一步研究开发价值．     

预涂层技术对滤料除尘性能的改进特性研究

普通针刺滤料在除尘器工作初期对粉尘的捕集效率较低,无法实现对细颗粒物的有效去除.为了提高其在工作初期的去除效率,以TPU颗粒作为预涂层颗粒,对普通针刺滤料进行预涂层处理,并通过滤料过滤性能实验装置对经过预涂层处理的滤料的除尘效率、压差等过滤性能进行实验研究.结果表明:TPU作为预涂层颗粒对滤料表面进行涂层,可以有效地改进普通针刺滤料的过滤性能,特别地,当预涂层厚度L=0.4 mm时,普通针刺滤料工作初期对粉尘的捕集效率得到明显提升;虽然经过处理的滤料初阻力上升约200 Pa,但是能够有效地阻止粉尘进入滤料内部,防止滤料堵塞,使滤料的残余阻力能够保持相对稳定的状态,可以有效地延长滤料的使用寿命.     

高密面层结构对针刺毡滤料性能影响的实验研究

采用国标建议的实验装置,对普通针刺毡滤料和高密面层针刺毡滤料的性能进行系统实验与研究,得出了滤料阻力性能的数据.结果表明:高密面层滤料体现了表面过滤的特征,无论在洁净过滤阶段、老化阶段还是稳定过滤阶段都具有较低的阻力值、缓慢的阻力上升速度、较长的过滤周期、较高的粉尘剥离率.因此高密面层滤料结构优于普通滤料.     

变性滤料过滤除铁的研究

变性滤料过滤除铁的研究邓慧萍在过滤除铁工艺中，利用变性滤料可以很好地改善初期水的水质，使滤池一投人使用出水水质即能满足水质要求，同时也大大缩短了滤料的成熟期．文中论述了变性滤料用于除铁过程的理论基础、变性滤料的制作和几种变性滤料用于除铁过程的试验结果...     

曝气生物滤池中生物膜的活性研究

在上流式曝气生物滤池中，使用球形陶粒作填料，对城市生活污水进行处理．研究了在生物滤池中滤料上生物膜及滤料间生物絮体的活性．实验表明，滤料间生物絮体对有机物的去除和生物膜具有类似作用，曝气生物滤池对污水的处理是生物膜和生物絮体共同作用的结果，实验为曝气生物滤池运行机理及反冲洗时间的优化提供了理论依据。     

河道底泥陶粒对生活污水中NH3-N的深度处理试验研究

采用曝气生物滤池用自制河道底泥陶粒对生活污水进行深度处理试验，同时用对照陶粒和活性炭进行对比试验，结果表明底泥陶粒滤料在生活污水深度处理中对NH3-N的去除效果较好，运行稳定，说明自制河道底泥陶粒可以作为水处理滤料用于曝气生物滤池中。     

酸碱交互腐蚀对芳纶滤料性能的影响

工业高温烟气常含有微量SO_x而呈弱酸性，在脱硝处理时氨逃逸会使其呈现波动性的微碱性，对袋式除尘滤料形成酸碱交互腐蚀，导致滤袋失效.为探究酸碱交互腐蚀作用对滤料过滤性能的影响，对不同实验处理方法的芳纶滤料的机械性能、表面形貌、化学组成、过滤性能的测试结果进行了研究.结果表明：经20%的NaOH溶液和35%的H₂SO₄溶液二次交互腐蚀，经、纬向强力保持率分别为53.76%,41.26%;断裂伸长保持率分别为40.23%,63.69%;厚度升高了6.55%,面密度降低了5.18%;处理后纤维表面变得粗糙、有纵向凹槽和横向裂纹；酸碱交互腐蚀对芳纶滤料性能造成破坏的本质原因是滤料中的酰胺基团被破坏，使大分子链断裂，且破坏程度随溶液中酸碱的质量分数及酸碱腐蚀顺序的改变而变化.     

磁性滤料对生物脱氮滤池微生物群落的影响

使用4种不同磁感应强度的磁性滤料构建生物脱氮滤池,探究磁性滤料对滤池脱氮效能的影响,并从分子生物学角度对影响机理进行解析。结果表明：磁性滤料对滤池的氨氮与亚硝态氮的去除效果有明显的促进作用;磁性滤料会对滤池内的微生物群落结构产生影响,表面磁感应强度为0.5、 1.5 mT的磁性滤料使微生物群落中氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌的相对丰度显著提高,表面磁感应强度为2.5 mT的磁性滤料使氢噬胞菌属和Delftia tsuruhatensis种的相对丰度提高;根据功能基因预测,脱氮效果的提升与磁性滤料对优势功能基因的作用有关。     

纳米纤维膜对滤料性能影响的实验研究

采用静电纺丝的方法制备了“三明治”结构的纳米涤纶滤料,并对增加纳米膜前后的涤纶滤料进行动态性能测试.结果表明:在洁净过滤阶段初期,纳米涤纶滤料阻力增长较快,随着过程的推进,阻力增长逐渐缓慢,完成每个周期需要的时间大于涤纶滤料,纳米涤纶滤料粉尘剥离率为96.9%.老化阶段纳米涤纶滤料阻力增长了81.9Pa,涤纶滤料增长了112.3Pa.稳定过滤阶段纳米涤纶滤料阻力增长缓慢,完成周期时间长,粉尘剥离率为99.89%.纳米涤纶滤料的阻力性能明显优于涤纶滤料.     

空气过滤材料静电衰减机理的实验研究

采用不同形态、不同荷电特性的气溶胶对静电纤维过滤材料进行积尘实验,观测滤料积尘过程中的表面电势、过滤效率和纤维形态的变化.结果表明不同荷电特性KCl(氯化钾)气溶胶积尘的滤料表面电势随积尘量增加的变化趋势不同,但滤料的效率不随积尘增加而变化;液态DEHS(癸二酸二辛酯)气溶胶容尘实验发现,滤料表面电势和效率都急剧衰减.实验结果以及不同形态气溶胶积尘滤料的扫描电镜表明造成滤料静电衰减的机理主要是屏蔽作用.     

聚四氟乙烯覆膜滤料的高温热压覆膜工艺

通过探究聚四氟乙烯覆膜滤料高温热压覆膜工艺,重点分析不同热压时间、压力和温度对覆膜滤料过滤性能的影响,通过单因素分析方法对不同参数的作用效果进行分析.结果表明:随着热压压力增大,滤料的孔径和透气率逐渐下降,而滤料的覆膜牢度持续增加;随着热压温度或热压时间的增加,滤料的孔径和透气率呈现先上升后下降的趋势,而覆膜牢度总体呈现增长趋势.此外,滤料的滤阻、过滤效率的变化规律与孔径的变化规律一致,采用适宜工艺方案制得的高温热压覆膜滤料的过滤效率均达到99%以上.     

含油污水滤床过滤性能试验研究

在油田污水处理系统中，过滤装置性能的好坏对整个污水处理工艺的效果有直接影响。对含油污水滤床过滤特性进行了试验研究，考察了滤料种类以及滤速等因素对污水过滤效果和压降的影响。研究结果表明，在石英砂、无烟煤和核桃壳3种滤料中，核桃壳对污水中原油的过滤效果较好，核桃壳和石英砂对污水中固体悬浮物的过滤效果较好；颗粒粒径较大的无烟煤滤层压降较小，核桃壳和石英砂滤层压降较大。不管何种滤料，污水在滤层中的压降随滤速的增加均单调增加。对污水中原油的去除效果来说，无烟煤和核桃壳随滤速的增加过滤效果变差，但对于石英砂滤料，在试验滤速范围内随着滤速的增加，污水的过滤效果却变好。     

硅基沸石滤料对氨氮静态吸附实验

以天然斜发沸石为原料,研制硅基沸石滤料,并以硅基沸石滤料作为填料,研究探讨硅基沸石滤料对废水中氨氮的静态吸附作用.对比天然斜发沸石,通过质量浓度与吸附量的Langmuir曲线和Freundlich曲线,对硅基沸石滤料的吸附机理和离子交换性能进行分析.实验表明,自行研制的硅基沸石滤料符合国家标准,对氨氮的静态吸附容量可高...     

接触氧化法除铁的滤料选择

哈尔滨铁路局地处松花江流域，地下水中含铁量较高，由于铁路的车站比较分散，故每个站区都需要独立的除铁净水装置。在我们采取的接触氧化法除铁工艺中，多采用锰砂滤料。随着地下水的大量开采，对天然锰砂的需求量日益增加，加之锰砂价值昂贵，产地较远，运输困难，越来越不能满足生产的需要。因此，寻求一种价格低廉，取之方便，除铁效果满足要求的滤料成为铁路地下水除铁工艺中急待解决的问题。下面，我们围绕除铁滤料的选择，探讨一下滤料对地下水除铁的作用。     

粉煤灰滤料基本性能分析研究

粉煤灰是电厂和其他大型工业企业的废料,资源量大,价格低廉。用其作为水处理滤料,吸附性能好,有良好的性价比。文章对粉煤灰吸附原理进行了阐述说明,并从碘吸附值的角度,将粉煤灰滤料与活性炭以及其它滤料在性能上进行了分析比较。结果表明,粉煤灰滤料不仅在吸附性能上具有不劣于活性炭等滤料的能力,而且在经济指标上占有明显的优势,具有广阔的应用前景。