無煙煤濾料在水處理中的應(yīng)用

      無煙煤濾料是從深井礦物中精選的，具有最高的含碳量百分比，在水處理中的應(yīng)用已有20多年的歷史。無煙煤最初作為民用燃料，后經(jīng)過專家研究和實驗發(fā)現(xiàn)無煙煤濾料在酸性、中性、堿性水中均不溶解，吸附性強(qiáng)，含污能力高，且顆粒均勻，光澤度好，抗壓耐磨機(jī)械強(qiáng)度高，因質(zhì)量輕所需反沖洗強(qiáng)度低。無煙煤在其他領(lǐng)域也有很大應(yīng)用，如冶金、化肥等。作為濾料在水處理過程中被廣泛引用。

      無煙煤濾料是經(jīng)過破碎篩分后加工成一定顆粒級配粒徑的濾料，采用人工分類，減少了無關(guān)礦物質(zhì)并降低灰分含量。由于具有較好的固體顆粒保持能力，無煙煤能夠可靠地提高懸浮顆粒清除能力，是目前普遍采用的最佳過濾材料。其用途廣泛，適應(yīng)范圍大，可用于生活飲用水和工業(yè)生產(chǎn)用水以及各種池型的普通快濾池、雙層及三層濾池，各種污水過濾器、凈水機(jī)械過濾器及化工、冶金、熱電、制藥、造紙、印染、食品等的生產(chǎn)前后的水質(zhì)處理。

      無煙煤濾料在過濾過程中所起作用的好壞，直接影響著濾過的水質(zhì)，故對此濾料的選擇必須達(dá)到以下幾點要求： 
      1.機(jī)械強(qiáng)度高，破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%（百分比按質(zhì)量計）。 
    2.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不含有毒物質(zhì)。在一般酸性、堿性、中性水中均不溶解。出廠產(chǎn)品經(jīng)中國水處理濾料監(jiān)督檢測中心測定：鹽酸可溶率為0.68%（部頒標(biāo)準(zhǔn)為3.5）在各類水源中均可達(dá)到良好的凈化效果。 
      3.粒徑級配合理，比表面積大。產(chǎn)品外觀呈球狀而有棱角，光澤度好，經(jīng)機(jī)械振動三次篩分，級配符合有關(guān)技術(shù)指標(biāo)。均勻系數(shù)（K60）不大于1.5（日本標(biāo)準(zhǔn)），不均勻系數(shù)（K80）在1.6-2.0之間，空隙率大于50%。

      4.粒徑范圍小于指定下限粒徑按重量計不大于5%，大于指定上限粒徑按重量計不大于5%

      煤炭是有機(jī)物組成的，煤粒表面基本上是非極性的，無煙煤親非極性的烴類油而疏極性的水。隨著煤化程度提高煤中碳含量也增加，其親油疏水程度也加強(qiáng)，用來去除水中的油脂、有機(jī)污染物效果也更好。無煙煤濾料表面有許多孔隙，由于親油性，故在水處理過程中，吸附水中的油脂類，排除孔隙中的水分。所以無煙煤對有機(jī)懸浮物有良好的吸附作用，也會去除水中的濁度和色度。

      無煙煤濾料對去除濁度、除錳、除鐵也有良好效果。美國洛杉磯一家水廠原水水質(zhì)較好，濁度最高為5NTU，是直接過濾水廠，用無煙煤單層濾料與無煙煤和石英砂雙層濾料作對比，經(jīng)試驗表明，兩者的處理水質(zhì)和周期基本一樣，但無煙煤石英砂雙層濾料需要較強(qiáng)的反沖洗強(qiáng)度，所以用無煙煤單層濾料作為水處理的適宜濾料。石英砂作為傳統(tǒng)濾料，大顆粒在下層，小顆粒在上層，在過濾過程中水力阻力較大，下層大顆粒濾料基本起不到作用。在對傳統(tǒng)工藝改進(jìn)后，將濾料改為無煙煤、石英砂和磁鐵礦，上層為大粒徑小密度的無煙煤濾料，中層為中粒徑中密度的石英砂濾料，下層為小粒徑大密度的磁鐵礦濾料，這樣經(jīng)過層層過濾使出水效果更好。2004年佳木斯江北水廠采用無煙煤作為生物除鐵、除錳濾料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無煙煤濾料濾層表面的微生物增加，且增加了除鐵、除錳能力，而且減少了反沖洗強(qiáng)度，延長了反沖洗周期。

      在用無煙煤作濾料時一般是作為第一層濾料的，其厚度的確定也顯得尤為重要，否則會引起不必要的損失，根據(jù)經(jīng)驗，確定無煙煤濾層厚度的方法：

      1. 污水量的大小和無煙煤濾料的厚度有著最為直接的關(guān)系，一般的情況下，污水量大濾料層的厚度要稍微增大，如果污水量小的話，要適當(dāng)?shù)亟档?a class="sibink" b="http://www.zz5189.com/lvliao/106.html" target="b">無煙煤濾料的厚度；2.如果是過濾罐，一定要根據(jù)過濾罐的大小來決定厚度，過濾罐的大小和無煙煤濾料的厚度有著重要的關(guān)系，過濾罐內(nèi)一般的厚度為70cm,最高是85cm，最低是65cm；3.利用測量的數(shù)據(jù)來決定厚度，可以事先對污水的渾濁度進(jìn)行測量，然后根據(jù)渾濁度來決定無煙煤濾料的厚度。

      用于生活給水及工業(yè)給水的過濾凈化處理時，根據(jù)濾池的形式確定使用參數(shù)，一般雙層濾料的鋪裝厚度為280-420mm；正常濾速10-14m／h,強(qiáng)制濾速14-18m／h；三層濾料鋪裝厚度450mm，正常濾速18-20m／h，強(qiáng)制濾速20-25m／h。濾池反洗采用水沖洗、水汽沖洗或輔以表面沖洗。

      煙煤濾料主要應(yīng)用于凈化水領(lǐng)域，在軋鋼、煉油廠、油田、城市污水處理廠也有廣闊市場，無煙煤應(yīng)用前景很樂觀。