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除油纤维球滤料

作者 yxsy 来源 华之林净水 浏览 发布时间 13/05/12 | 打印页面 | 关闭窗口

除油纤维球滤料

    除油纤维球滤料是继改性纤维球滤料之后我单位开发的又一新产品,它是在改性纤维球滤料的基础上由含量在85%以上共聚物纤维丝束经过化学改性处理和一系列工艺加工而成,亲油疏水,和疏油性材料相比,它们的聚结机理有所不同,亲油性材料是以润湿聚结为主,而疏油性材料是以碰撞聚结为主。亲水型滤料的材料表面能都较高,对油的吸附去除能力有限,要使其亲油就必须降低材料的表面能,使其湿润角变大,对油能湿润,从而是油能吸附在滤料表面形成油膜而完成湿润聚结,简单点说就是改变原材料的性质。除油纤维球滤料由于具有独特的组成形式和空间构成,使其具有非常理想的传质效果,改性后的纤维球滤料具有亲油疏水特性,其聚结机理应为润湿聚结,当聚结机理为润湿聚结和碰撞聚结同时作用时,聚结效率得到了大幅度地提高。
    改性后的纤维球滤料随着接触角发生显著的变化,基体的表面性质由亲水变成亲油。因此出水中的小油滴就能在滤料表面润湿吸附,滤料表面被油包住,随废水流经的油珠将更容易润湿并吸附在滤料表面,从而完成聚结过程。除油纤维球滤料是将水中细小油粒(25mm)聚集合并成较大颗粒(45mm),从而有利于提高后续重力分离设施的运行效率。而普通纤维球滤料主要是将水中中等尺寸的油粒(25~45mm)聚集合并成更大的颗粒(65mm),而其对细小油粒聚集合并的效果较差,由于在后续重力分离设施中,除油沉降可将直径 25mm 的颗粒基本去除,而直径小于15mm 的细小颗粒的去除效率低,因此经过再加工的改性纤维球滤料聚结处理后的最终出水效果较好。但当油滴聚结到一定程度时,在水流的冲洗作用下就从滤料表面脱落,不能被滤料吸附,此时的除油效率就会降低,需要进行反冲洗。除油纤维球滤料适用于油田含油污水的精细过滤,也适用于其他场合的工业废水的精细处理。
    除油纤维球滤料去除油及杂质的机理为:直接拦截、惯性拦截和电化学吸附,吸附的油滴聚结到一定大小时,在水力冲洗作用下会脱落而被截留于滤料间隙,采用低滤速运行,进水中的油分有更多的时间与亲油滤料接触而导致更多的油分在其表面润湿吸附聚结,使油分的去除率更高。低滤速时冲力小,由于改性纤维球滤料表面湿润,滤料表面聚结的油滴较大时才脱落,高滤速时冲力大,滤料表面聚结的油滴较小时就脱落,而大油滴更易于被滤料截留,这也导致高滤速时滤床更易穿透。随着滤层厚度的增加,出水中油含量逐渐降低,滤床不易穿透。表明厚滤层中因为滤料更多从而有更大的表面积参与反应,因此水中更多的油滴被湿润吸附聚结而使得油份去除率增加。从而说明滤层存在一个临界厚度,高于此厚度时油的去除率高,而低于此厚度时油的去除率低。过滤初期出水浊度较高,随着滤料层逐渐成熟,出水浊度慢慢降低,达到一个相对平稳的阶段,这也是滤料的成熟期。PH值也很关键,当PH值=7时,滤床不易穿透,酸性条件下最容易穿透,碱性条件下次之。这可能也与亲油改性纤维球滤料的等电点有关,当PH=7时,该滤料表面可能较易带正电荷,而在含油废水中油滴一般带负电荷,因此在中性条件下静电吸引力增强了油的去除,而在酸性或碱性条件下滤料表面带负电荷或正电荷的数量较少将影响油的去除;也可能与滤料表面对油的湿润性有关。
    纤维球表面经过改性处理,对油及杂质的吸附能力增强;除油纤维球滤料采用新型结扎方式,运行时滤层空隙率沿水流方向逐渐减小,形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态,过滤效果更好。除油纤维球滤料过滤周期长,除油去除率平均高于普通滤料15-20%。而且随着过滤时间的增加这种优势还在逐渐地增大。表明该滤料在延长过滤周期方面具有显著的优势。这主要是因为除油纤维球滤料为多分子结构,内部的截污能力远强于普通滤料。PH接近中性、滤速低、滤层厚度大,该滤料的处理效果越好,根据水处理的规模要求和反冲洗的效果及相关的经济因素等,推荐粒径使用范围30-50mm,最佳为40mm,滤速为15-25m/h,PH值在7左右,滤层厚度为800mm左右时拥有较好的处理效果及较低的运行成本。改性后的纤维球具有亲油疏水性,反洗再生性能好,是目前较理想的适合于含油污水处理的精细过滤产品。滤料只需每年补充10%左右,无需更换。

    除油纤维球滤料技术指标

分析项目 测试数据 分析项目 测试数据 分析项目 测试数据
密度 1.42g/cm3 球体外观 白色球状微黄 规格 30、40、50mm
充填密度 90-100kg/m3 比表面积 3000m2/m3 孔隙率 >68%
滤速 15-30m/h 载污量 6-10kg/m3 PH值 6-9
滤前水质含油 ≥20mg/L 滤后水质含油 ≤5mg/L COD去除率 >60%
滤前水质悬浮物 ≥15mg/L 滤后水质悬浮物 ≤2mg/L 侵蚀性能 耐酸耐碱
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