各類改性濾料的制備與應(yīng)用

各類改性濾料的制備與應(yīng)用第1頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、概述2、硅烷偶聯(lián)劑改性石英砂3、石英砂/錳砂混層濾料

text4、多孔富鐵填料text目錄Backtoschool2第2頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Chapter1常規(guī)水處理工藝主要是以去除水中的懸浮物、膠體物質(zhì)、細(xì)菌為主，去除有機(jī)污染物的效率很低。過濾是常規(guī)水處理工藝中控制出水水質(zhì)的關(guān)鍵工序，濾料是過濾效果好壞的主要因素。概述3第3頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

概述由于濾料本身比表面積小、表面吸附容量低等局限性，對(duì)有機(jī)污染物的去除效果并不明顯。通過物理化學(xué)的方法對(duì)濾料進(jìn)行改性，可以提高濾料去除有機(jī)污染物的能力，并篩選出一種去除有機(jī)污染物效果最好的改性濾料，為改性濾料的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。4第4頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述目前，一般水處理廠過濾使用的濾料大多為普通石英砂濾料，也有少部分水廠采用陶粒濾料、無煙煤濾料等。但由于這些濾料本身的局限性，如其比表面積有限、中性pH條件下表面帶負(fù)電荷或不經(jīng)濟(jì)性，人們開始設(shè)法尋找既經(jīng)濟(jì)，過濾效果又好的濾料，改性濾料即是其中一種。通過改善濾料表面性質(zhì)，使過濾效果大大提高，出水水質(zhì)得到較大改善。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水體遭受微量有毒有害物質(zhì)的污染越來越嚴(yán)重和普遍，在常規(guī)處理工藝的水處理廠，不增加任何藥劑，利用涂層改性濾料可以去除許多種微量有毒有害污染物質(zhì)。因此，改性濾料在給水處理中被廣泛關(guān)注，也成為國(guó)內(nèi)外水處理工作者研究的熱門課題。第5頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Chapter2采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)石英砂濾料進(jìn)行表面改性，以提高濾料表面的親油疏水性。硅烷偶聯(lián)劑改性石英砂6第6頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Backtoschool改性方法將石英砂濾料在1mol/L的硝酸溶液中浸泡24h后，再用無水乙醇浸泡30min，最后水洗烘干。在水解好的硅烷偶聯(lián)劑KH-550溶液中加入一定量預(yù)處理后的石英砂濾料，置于溫度為70℃的恒溫水浴鍋中，電動(dòng)攪拌反應(yīng)一定時(shí)間后取出，在設(shè)定的改性溫度下反應(yīng)并干燥2.5h，冷卻后用水浸泡24h，最后100℃烘干。7第7頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由圖可知,未改性石英砂濾料表面粗糙,有許多溝槽和凹坑,呈現(xiàn)出明顯的晶體結(jié)構(gòu)和各向異性特征.改性后濾料表面由KH-550均勻覆蓋,顏色變淺,銳棱減少,細(xì)微的質(zhì)點(diǎn)顆粒大大減少

濾料表征

8第8頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Chapter3TheoryBase石英砂/錳砂混層濾料9第9頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Backtoschool理論基礎(chǔ)以混層濾料為研究對(duì)象考察了按不同體積比混合的石英砂和錳砂對(duì)水中鐵、錳的去除效果10第10頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

主要由高位水箱和兩個(gè)并聯(lián)的有機(jī)玻璃濾柱組成。高位水箱為塑料材質(zhì),其有效容積為1000L。曝氣采用花灑跌水的方式。濾柱高為3000mm,內(nèi)徑為70mm,沿豎向每隔200mm設(shè)一個(gè)取樣口,承托層厚為100mm,濾層厚為1000mm。試驗(yàn)所用濾料為石英砂和廣西馬山錳砂,其粒徑分別為0.8~1.2和0.4~0.9mm。1#濾柱中錳砂和石英砂的填充比例為3：7,2#濾柱的為7：3。

試驗(yàn)裝置

11第11頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)裝置12第12頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在濾速為3m/h時(shí),兩個(gè)濾柱的除鐵除錳效果

13第13頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①運(yùn)行初期兩濾柱對(duì)鐵的去除均不是很理想,但對(duì)鐵扔有一定的去除率,說明兩種不同比例的混層濾料均能有效除鐵。在整個(gè)運(yùn)行過程中,兩濾柱對(duì)鐵的平均去除率均為87%,說明兩種濾料的填充比例對(duì)除鐵效果的影響很小。除鐵除錳效果的對(duì)比

②原水中的錳含量總體上呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì),而兩個(gè)濾柱出水中的錳含量總體上隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低,且2#濾柱對(duì)錳的去除效果要明顯好于1#濾柱。第14頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Chapter4多孔富鐵填料除磷15第15頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Backtoschool簡(jiǎn)介多孔富鐵填料是一種的顆粒狀工業(yè)原料,顏色為灰黑色,密度和堆積密度分別為2149g/cm3和1176g/cm3,其化學(xué)成分為:總鐵含量96%~97%,金屬鐵含量≥90%,CaO含量01013%,錳含量01281%,鉻含量01010%,鎳含量01036%,磷含量≤01030%,碳及其他雜質(zhì)含量3%~4%。實(shí)驗(yàn)采用富鐵填料粒徑為6~10mm。16第16頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

Backtoschool實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置采用內(nèi)徑172mm,高2m的有機(jī)玻璃柱，反應(yīng)柱底部多孔板的下部裝有曝氣裝置,工藝用氣和反沖洗用氣共用,采用鼓風(fēng)曝氣,用轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)流量。多孔板上部裝有0.15m粒徑約為10mm的卵石做承托層。承托層之上為0.6m的多孔富鐵填料層,填料粒徑為6~10mm,自上而下分別在填料層0.2、0.3、0.4和0.5m處設(shè)有取樣口。用加壓泵將污水送入反應(yīng)柱頂部,過濾方式為氣水逆向流。17第17頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Backtoschool18第18頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Backtoschool除磷實(shí)驗(yàn)分別在3個(gè)水力負(fù)荷1、2、3m3/(m2·h)下進(jìn)行,分層取樣測(cè)定出水總磷。從表可以看出,濾層越厚除磷效果越好。19第19頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Backtoschool多孔富鐵填料曝氣過濾除磷效果良好,其除磷的歷程首先是多孔富鐵填料自身微電解產(chǎn)生亞鐵離子,然后亞鐵離子