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行业知识

颗粒活性炭的粒度越小,过滤效率越好

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2021年11月6日

  颗粒活性炭颗粒一般比传统的沙质滤料大,为使其在地表水水厂中有效发挥颗粒活性炭的优点,需要考虑几项活性炭性能方面的因素。

  不同的颗粒大小和形状有不同的用途。在饮用水处理中,不规则颗粒活性炭的处理效果优于柱状活性炭。不规则颗粒活性炭技术可以通过密集填装,减少空隙,因而加强了信息过滤和吸附作用效果。

颗粒活性炭

  颗粒活性炭的颗粒大小通过目数表示。工业技术标准可以采用美制筛网表示不同颗粒大小(美国)。例如,12×40颗粒活性炭表示绝大部分的活性炭通过12目筛网但不通过40目筛网。

  起初,12×40目的颗粒活性炭是作为行业标准,因为该尺寸接近沙子的有效尺寸。后来为了保持其过滤特性而降低压降,引入了8×30目的产品。该产品过滤率高,一直是自来水市场的常见产品。大颗粒的出现推动了更大粒径的颗粒活性炭产品的发展,如8×16和8×20目活性炭。这种产品在直接过滤水处理厂中被有效地使用,因为它们可以在较深的床层和较高的过滤速率下保持可接受的压降。

  过滤器中的颗粒活性炭在开始使用时需进行反冲洗,以对这些颗粒可以进行分层。经过反冲洗,小的颗粒进行集聚可以在过滤器的上层,而大的颗粒细胞沉淀在下层。粒度分布可通过两个参数可以得到发展进一步进行描述:有效粒径和均一系数。有效控制粒径一般以毫米测量,相当于颗粒活性炭的10%小、大粒径组成部分的直径。从力学研究角度看,在过滤器进行上层的颗粒活性炭的尺寸与压降和过滤技术效率以及有关。颗粒越小,压降越大,而过滤效率则越好。

  均匀系数是一个无量纲值,表示颗粒活性炭粒径的均匀性。均匀系数为1,即所有颗粒大小相同。系数越大,差值越高。美国自来水协会(AWWA)标准B604-96将均一系数定义为:对同一过滤材料的代表性样品,其60%通过的筛网孔径与10%通过的筛网孔径之比。

颗粒活性炭

  密度以每立方厘米克数计量(g/cc),测定需要填满一定容量的过滤器的活性炭数量。高密度活性炭之所以受欢迎,原因如下:首先,高密度颗粒活性炭产品发展具有更多的有效管理结构。其次,密度更大的产品意味着每立方米体积可以包装更多颗粒活性炭。此外,密集的产品更坚固,可以承受频繁的反冲洗。对于原先为沙滤设计的空间发展有限的过滤器,这一点就尤为具有重要。

  磨损值表示颗粒活性炭的耐磨性,磨损值越高,耐磨性越强。这一技术参数在饮用水处理系统应用中非常具有重要,因为经常性的高强度反冲洗可以发展迅速使较软的颗粒活性炭性能以及降低。当颗粒活性炭也用于过滤、吸附和作为微生物的载体时,这种特性变得更加重要。根据30多年来全球水处理试验和评价的结果,采用型煤活化法生产烟煤质颗粒活性炭,在处理自来水时具有多孔吸附、过滤、生物载体容量和耐磨性的完美结合。这一结论是基于对不同企业原料的颗粒活性炭的比较和对不同生产工艺的比较分析结果。

  用于地表水处理的颗粒活性炭用量问题需要不断满足与水有充分的接触工作时间以便于吸附,同时有足够的床层深度学习以便学生进行选择适当的过滤。颗粒活性炭的吸附和过滤性能与粒径密切相关。

  活性炭的颗粒越小,过滤效率越好。另外,颗粒活性炭床层越深,过滤器的过滤能力越强。有些人可能认为床层越深,颗粒越小就能得到更好的过滤效果,其实这样会导致压降过低的损失。一个更好的解决方案是选择床层深度和粒径,提供有效的过滤。床层深度、颗粒大小和过滤效率可通过下列比率表示:(炭床深度)/(活性炭的有效粒径)。