污水生化處理工藝多采用接觸氧化法工藝進(jìn)行處理,而生物膜載體—填料是接觸氧化法工藝的核心部分,它直接影響著處理效果、充氧性能、基建投資、運行周期和費用。因此填料的選擇對污水處理工藝尤為重要,填料的種類、規(guī)格及材質(zhì)、制品的性能、成型工藝和成本等幾方面因素均是制約因素。
1、概述
凡有機污染的廢水、污水,幾乎均可采用接觸氧化法工藝進(jìn)行處理。多年來,該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運行管理方便等獨特優(yōu)點而被設(shè)計部門廣泛采用,深受用戶的歡迎和青睞。生物膜載體—填料是接觸氧化法工藝的核心部分,它直接影響著處理效果、充氧性能、基建投資、運行周期和費用。
污水處理工藝對填料的選擇主要包括確定填料的種類、規(guī)格及材質(zhì)、制品的性能、成型工藝和成本等幾方面因素。所選填料既要滿足生產(chǎn)工藝的要求,又要使設(shè)備投資和操作費用*低。
2、填料的選擇
2.1 填料種類的選擇
填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求,通常考慮以下幾個方面:
(1)傳質(zhì)效率要高。一般而主言,規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料。
(2)通量要大。在保證具有較高傳質(zhì)效率的前提下,應(yīng)選擇具有較高泛點氣速或氣相動能因子的填料。
(3)填料層的壓降要低。
(4)填料抗污堵性能強,拆裝、檢修方便。
2.2 填料規(guī)格的選擇
填料規(guī)格是指填料的公稱尺寸或比表面積。
2.2.1 散裝填料規(guī)格的選擇
工業(yè)塔常用的散裝填料主要有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等幾種規(guī)格。同類填料,尺寸越小,分離效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也增加很多。而大尺寸的填料應(yīng)用于小直徑塔中,又會產(chǎn)生液體分**及嚴(yán)重的壁流,使塔的分離效率降低。因此,對塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定,一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應(yīng)大于8。
2.2.2 規(guī)整填料規(guī)格的選擇
工業(yè)上常用規(guī)整填料的型號和規(guī)格的表示方法很多,國內(nèi)習(xí)慣用比表面積表示,主要有125、150、250、350、500、700等幾種規(guī)格,同種類型的規(guī)整填料,其表面積越大,傳質(zhì)效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也明顯增加。選用時應(yīng)從分離要求、通量要求、場地條件、物料性質(zhì)及設(shè)備投資、操作費用等方面綜合考慮,使所選填料既能滿足技術(shù)要求,又具有經(jīng)濟(jì)合理性。
2.3 填料材質(zhì)的選擇
填料的材質(zhì)分為陶瓷、金屬和塑料三大類。
(1)陶瓷填料。陶瓷填料具有很好的耐腐蝕性及耐熱性,陶瓷填料價格便宜,具有很好的表面潤濕性能,質(zhì)脆、易碎是其*大缺點。在氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程中應(yīng)用較為普遍。
(2)金屬填料。金屬填料可用多種材質(zhì)制成,選擇時主要考慮腐蝕問題。碳鋼填料造價低,且具有良好的表面潤濕性能,對于無腐蝕或低腐蝕性物系應(yīng)優(yōu)先考慮使用;不銹鋼填料耐腐蝕性強,一般能耐除Cl-以外常見物系腐蝕,但其造價較高,且表面潤濕性能較差。
(3)塑料填料。塑料填料的材質(zhì)主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)等,國內(nèi)一般多采用聚丙烯材質(zhì)。塑料填料的耐腐蝕性能較好,可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。其耐溫性良好,可長期在100℃以下使用。
3、從填料的性能方面考慮
填料的性能方面主要為填料的顆粒度大小和分布、吸油值、填充量、相對密度、觸變性、填料價格等,這些方面都會影響到填料的選擇。
3.1 顆粒度大小和分布
對于填料顆粒度的要求有兩項:一是平均顆粒度;二是顆粒度分布。—般,平均顆粒度以5um左右為好,*大顆粒度不宜超20um,顆粒表面應(yīng)光滑。超過20um的顆粒會給制品性能造成**影響。
3.2 吸油值
吸油值也稱樹脂吸附量,表示填充劑對樹脂吸收量的一種指數(shù)。在實際應(yīng)用中,大多數(shù)填料用吸油值這個指標(biāo)來大致預(yù)測填料對樹脂的需求量。顆粒相同的填料,帶空隙的比不帶空隙的填料顆粒吸油值要高。
3.3 填充量
填充量即指填料的加入量,可按下式進(jìn)行計算:
填充量=填料體積/(填料體積+樹脂體積)×100%
填料是很便宜的原料,它可以大幅度降低模塑料及其制品的成本,因此人們經(jīng)常希望盡可能向模塑料中多加填料,使填料的填充率高些。
3.4 觸變性
觸變是一種物理現(xiàn)象,即當(dāng)一種物料受到振蕩時,其黏度顯著下降,而當(dāng)振蕩停止時,物料又恢復(fù)到原來的黏度。觸變性敏感的物料,在模塑壓力的作用下會造成整個物料黏度過低,物料流失大,甚至使樹脂與增強材料分離。在填料含量髙時,應(yīng)產(chǎn)生中等程度的觸變性。
3.5 特殊性能
有些填料的加入可以改善模塑料的物理性能。如水合氧化鋁可以賦予模塑料自熄性和抗漏電件;硫酸鋇可以改善模塑料的耐腐蝕性;滑石粉能提高模塑料的耐電弧性等。
3.6 填料的搭配
在使用過程中還可以將兩種或多種填料相混合,取長補短,以獲得比較理想的效果。這種搭配可以是不同品種填料的搭配,也可以是以不同品種、細(xì)度上的搭配或者不同吸油值的搭配等。
----摘自北極星環(huán)保網(wǎng)
