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  濾料

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鞏義市亞泰凈水濾料廠

經(jīng)營(yíng)模式：生產(chǎn)廠家

商鋪產(chǎn)品：32條

所在地區(qū)：河南鄭州市

聯(lián)系人：韓朝軍（銷(xiāo)售）

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公司動(dòng)態(tài)

水處理用精制無(wú)煙煤濾料的濾床設(shè)計(jì)

閱讀：51發(fā)布時(shí)間：2013-3-23

工業(yè)中多采用粒狀精制無(wú)煙煤濾料來(lái)吸附水中有機(jī)物，粒狀濾料放在過(guò)濾設(shè)備中構(gòu)成無(wú)煙煤濾料濾床。濾床可以設(shè)計(jì)為壓力式，也可以設(shè)計(jì)為重力式。壓力式是將粒狀無(wú)煙煤濾料放入壓力式過(guò)濾器中，被處理的水從上向下（或從下向上，即逆流式）通過(guò)粒狀濾層；重力式是將粒狀煤濾料放入重力式濾池中，構(gòu)成吸附濾層。這種工業(yè)濾床對(duì)天然水中有機(jī)物去除率正常時(shí)一般為40%--50%（以CODMn或UV254計(jì)算），在無(wú)煙煤濾料濾床投入運(yùn)行初期去除率可稍高，達(dá)70%-80%，失效是指濾床對(duì)水中有機(jī)物去除率降至15%-20%時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)，或者濾床出水有機(jī)物濃度超過(guò)要求時(shí)認(rèn)為精制無(wú)煙煤濾料失效。
無(wú)煙煤濾料濾床的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括濾速、吸附容量及運(yùn)行周期（無(wú)煙煤濾料使用壽命）。無(wú)煙煤濾料濾床設(shè)計(jì)目前有三種方法。
1.用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)
吸附水中有機(jī)物的無(wú)煙煤濾料濾速一般為5-10m/h（指空塔流速，superficial velocity），也可以按空床接觸時(shí)間（empty bed contact time，EBCT）來(lái)選擇，EBCT =π/4d2hq-1其值在10--30min間。當(dāng)進(jìn)入濾床水為酸性水時(shí)（pH2--3及以下），濾速可適當(dāng)提高。無(wú)煙煤濾料對(duì)水中有機(jī)物吸附容量一般經(jīng)驗(yàn)值為200g CODMn/kg，無(wú)煙煤濾料也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得吸附等溫線后計(jì)算而得。按下列公式設(shè)計(jì)：
式中：d--圓形濾床直徑，m；
F--濾床截面積，m2；
Q--處理水量，m3/h；
v--濾床流速，m/h；
T--使用壽命，h；
h--濾床裝載高度，m；
P--允填密度，kg/m3；
q--吸附容量，g/kg；
C0--被處理水的CODmn，mg/L；
Ce--要求的出水CODmn，mg/L。

2.按Bohart-Adams方程進(jìn)行設(shè)計(jì)
由于實(shí)際吸附操作時(shí)影響吸附效果的因素很復(fù)雜，設(shè)計(jì)前進(jìn)行柱式試驗(yàn)是十分必要的，通過(guò)試驗(yàn)可以求出設(shè)計(jì)所需的各種參數(shù)。
水通過(guò)無(wú)煙煤濾料，水中有機(jī)物被吸附攔截，其吸附過(guò)程與離子交換過(guò)程相似。以順流式為例，由于頂部無(wú)煙煤濾料首先接觸吸附質(zhì)，因此首先發(fā)生吸附作用，出現(xiàn)了吸附層，水繼續(xù)通過(guò)時(shí)，頂部無(wú)煙煤濾料失效，不再起吸附作用，吸附層逐漸下移。整個(gè)過(guò)程是：失效層不斷擴(kuò)大，吸附層不斷下移，未吸附層不斷減少。當(dāng)未吸附層厚度減少到零，吸附層下邊緣與濾層下邊緣重合時(shí)，出水中吸附質(zhì)濃度開(kāi)始上升；當(dāng)吸附層厚度降為零時(shí)，進(jìn)出水中吸附質(zhì)濃度相等。
在實(shí)際工作過(guò)程中，吸附層高度內(nèi)的濾料是無(wú)法充分利用的。所以吸附層高度的長(zhǎng)短直接影響石英砂活性炭床中活性炭的利用效率。無(wú)煙煤濾料影響吸附層高度的因索很多，除活性炭性質(zhì)及被吸附的有機(jī)物性質(zhì)外。還有流速、進(jìn)水有機(jī)物濃度等因素，進(jìn)水流速大，有機(jī)物濃度高，則吸附層高度也長(zhǎng)。
柱式試驗(yàn)裝置如圖4-12所示。讓實(shí)際處理的含吸附質(zhì)的水樣通過(guò)，從三個(gè)取樣口取樣，測(cè)定水樣中吸附質(zhì)濃度，并記錄水樣中吸附質(zhì)濃度上升至允許的zui大值時(shí)的通水時(shí)間T1、T2、T3。水樣通過(guò)的流速宜取三個(gè)以下的流速（v1、v2、v3）進(jìn)行試驗(yàn)。
試驗(yàn)結(jié)果可按以下Bohart-Adam、方程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：

式中：C0--水中吸附質(zhì)的質(zhì)量濃度，kg/m3；
Ce--出水中吸附質(zhì)允許的zui高濃度，kg/m3；
K--吸附速度常數(shù)，m3/（kg·h）；
q0--吸附容量，指單位濾料達(dá)到吸附飽和時(shí)的吸附質(zhì)質(zhì)量，kg/m3；
h--濾床層高度，m；
v--水通過(guò)濾柱時(shí)的空塔流速，m/h；
T--工作周期，h。
該式可簡(jiǎn)化并改寫(xiě)為：T=q0/Cov h-1/C0K 1n（C0/Ce-1）當(dāng)T=0時(shí)，濾床層高度h即為吸附層高度h0：h0=v/Kq0 1n（C0-Ce-1）
將上面試驗(yàn)所得的T1、T2、T3與相應(yīng)的高度h1、h2、h3作圖（圖4-13），依此圖分解求其截距b1、b2、b3（單位h）及斜率a1、a2、a3（單位h/m）。按a=q0/C0v,b=1/C0K 1n（C0-Ce-1）來(lái)求q0及K值，并將三個(gè)流速v1、v2、v3時(shí)的q0-v、K-v關(guān)系作圖（見(jiàn)圖4-14），依圖按實(shí)際運(yùn)行流速V`來(lái)求K及q0值。

無(wú)煙煤濾料濾床實(shí)際運(yùn)行流速可按經(jīng)驗(yàn)范圍取值，也可按下式求得：v`=Q/π/4 d2 式中：v`--實(shí)際運(yùn)行流速，m/h；Q--處理水量，M/h；d--活性炭床直徑，m。無(wú)煙煤濾料濾床層高度計(jì)算如下：
h0=v`/K`q`0ln（C0-Ce-1）濾床工作周期計(jì)算如下：
通過(guò)吸附層高度與流速關(guān)系進(jìn)行計(jì)算
吸附層高度隨流速增大而增大，可通過(guò)多柱試驗(yàn)求得：所用無(wú)煙煤濾料柱的吸附層高度與流速關(guān)系方程示于圖4-15。
取多根（4-6根）同一直徑吸附柱，各自在不同流速下運(yùn)行。各柱內(nèi)裝不同高度（其高度保證各柱的空床接觸時(shí)間相同），記錄有機(jī)物穿透時(shí)間和吸附終點(diǎn)時(shí)間（即進(jìn)出水有機(jī)物濃度相等時(shí)間）。
有如下關(guān)系存在：h/h0=t0/t0-t
式中：h--吸附柱中層高度；
h0--吸附柱運(yùn)行時(shí)吸附層長(zhǎng)度；
t--吸附柱穿透時(shí)間；
t0--吸附柱吸附終點(diǎn)時(shí)間。
根據(jù)下式求出不同流速時(shí)吸附層長(zhǎng)度h0及吸附層下移速度s：h0=h t0-t/t0 s=h-h0/t

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水處理用精制無(wú)煙煤濾料的濾床設(shè)計(jì)

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