无烟煤滤料厂家介绍无烟煤滤料的滤床

　　无烟煤滤料厂家介绍无烟煤滤料的滤床

　　工业中多采用粒状精制无烟煤滤料来吸附水中有机物，粒状滤料放在过滤设备中构成无烟煤滤料滤床。滤床可以设计为压力式，也可以设计为重力式。压力式是将粒状无烟煤滤料放入压力式过滤器中，被处理的水从上向下(或从下向上，即逆流式)通过粒状滤层;重力式是将粒状煤滤料放入重力式滤池中，构成吸附滤层。这种工业滤床对天然水中有机物去除率正常时一般为40%--50%(以CODMn或UV254计算)，在无烟煤滤料滤床投入运行初期去除率可稍高，达70%-80%，失效是指滤床对水中有机物去除率降至15%-20%时为标准，或者滤床出水有机物浓度超过要求时认为精制无烟煤滤料失效。

　　无烟煤滤料滤床的主要设计参数包括滤速、吸附容量及运行周期(无烟煤滤料使用寿命)。无烟煤滤料滤床设计目前有三种方法。

　　1.用经验数据进行设计

　　吸附水中有机物的无烟煤滤料滤速一般为5-10m/h(指空塔流速，superficial velocity)，也可以按空床接触时间(empty bed contact time，EBCT)来选择，EBCT =π/4d2hq-1其值在10--30min间。当进入滤床水为酸性水时(pH2--3及以下)，滤速可适当提高。无烟煤滤料对水中有机物吸附容量一般经验值为200g CODMn/kg，无烟煤滤料也可根据实验测得吸附等温线后计算而得。按下列公式设计：

　　式中：d--圆形滤床直径，m;

　　F--滤床截面积，m2;

　　Q--处理水量，m3/h;

　　v--滤床流速，m/h;

　　T--使用寿命，h;

　　h--滤床装载高度，m;

　　P--允填密度，kg/m3;

　　q--吸附容量，g/kg;

　　C0--被处理水的CODmn，mg/L;

　　Ce--要求的出水CODmn，mg/L。

　　无烟煤滤料影响吸附层高度的因索很多，除活性炭性质及被吸附的有机物性质外。还有流速、进水有机物浓度等因素，进水流速大，有机物浓度高，则吸附层高度也长。

　　柱式试验装置如图4-12所示。让实际处理的含吸附质的水样通过，从三个取样口取样，测定水样中吸附质浓度，并记录水样中吸附质浓度上升至允许的最大值时的通水时间T1、T2、T3。水样通过的流速宜取三个以下的流速(v1、v2、v3)进行试验。

　　试验结果可按以下Bohart-Adam、方程进行设计计算：

　　2.按Bohart-Adams方程进行设计

　　由于实际吸附操作时影响吸附效果的因素很复杂，设计前进行柱式试验是十分必要的，通过试验可以求出设计所需的各种参数。

　　水通过无烟煤滤料，水中有机物被吸附拦截，其吸附过程与离子交换过程相似。以顺流式为例，由于顶部无烟煤滤料首先接触吸附质，因此首先发生吸附作用，出现了吸附层，水继续通过时，顶部无烟煤滤料失效，不再起吸附作用，吸附层逐渐下移。整个过程是：失效层不断扩大，吸附层不断下移，未吸附层不断减少。当未吸附层厚度减少到零，吸附层下边缘与滤层下边缘重合时，出水中吸附质浓度开始上升;当吸附层厚度降为零时，进出水中吸附质浓度相等。

　　在实际工作过程中，吸附层高度内的滤料是无法充分利用的。所以吸附层高度的长短直接影响石英砂活性炭床中活性炭的利用效率。

　　式中：C0--水中吸附质的质量浓度，kg/m3;

　　Ce--出水中吸附质允许的最高浓度，kg/m3;

　　K--吸附速度常数，m3/(kg·h);

　　q0--吸附容量，指单位滤料达到吸附饱和时的吸附质质量，kg/m3;

　　h--滤床层高度，m;

　　v--水通过滤柱时的空塔流速，m/h;

　　T--工作周期，h。

　　该式可简化并改写为：T=q0/Cov h-1/C0K 1n(C0/Ce-1)当T=0时，滤床层高度h即为吸附层高度h0：h0=v/Kq0 1n(C0-Ce-1)

　　将上面试验所得的T1、T2、T3与相应的高度h1、h2、h3作图(图4-13)，依此图分解求其截距b1、b2、b3(单位h)及斜率a1、a2、a3(单位h/m)。按a=q0/C0v,b=1/C0K 1n(C0-Ce-1)来求q0及K值，并将三个流速v1、v2、v3时的q0-v、K-v关系作图(见图4-14)，依图按实际运行流速V`来求K及q0值。

　　无烟煤滤料滤床实际运行流速可按经验范围取值，也可按下式求得：v`=Q/π/4 d2 式中：v`--实际运行流速，m/h;Q--处理水量，M/h;d--活性炭床直径，m。无烟煤滤料滤床层高度计算如下：

　　h0=v`/K`q`0ln(C0-Ce-1) 滤床工作周期计算如下：

　　通过吸附层高度与流速关系进行计算

　　吸附层高度随流速增大而增大，可通过多柱试验求得：所用无烟煤滤料柱的吸附层高度与流速关系方程示于图4-15。

　　取多根(4-6根)同一直径吸附柱，各自在不同流速下运行。各柱内装不同高度(其高度保证各柱的空床接触时间相同)，记录有机物穿透时间和吸附终点时间(即进出水有机物浓度相等时间)。

　　有如下关系存在：h/h0=t0/t0-t

　　式中：h--吸附柱中层高度;

　　h0--吸附柱运行时吸附层长度;

　　t--吸附柱穿透时间;

　　t0--吸附柱吸附终点时间。

　　根据下式求出不同流速时吸附层长度h0及吸附层下移速度s：h0=h t0-t/t0 s=h-h0/t