石英砂滤料的作用
石英砂是利用石英石经破碎加工制成的石英颗粒。石英砂质地坚硬,莫氏硬度7的颜色为乳白色、或无色半透明状。
石英砂可以去除原水中的悬浮物,对水中的胶体、铁、 有机物、药物、锰、细菌、病毒等污染物也能有效去除。石英砂的过滤阻力小,比表面积大,面顿碱性强。耐氧化,耐腐蚀,抗污染对于进水PH值适应性很广,PH值适用范围为2-19。
石英砂这种滤料的独特优在于可以通过优化速料适应多介质过滤器运行,也就是说石英砂滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等参数的变化适应性很强。
石英砂滤床在过滤进水时会自动形成上疏下密状态,这有助于在多介质过滤器各种运行条件下运行,并且石英砂过滤器在反洗时滤料充分散开,清洗效果好,处理流量大、反冲洗次数少、过滤效率高、阻力小。
锰砂滤料的作用
锰砂用来去除云水中的铁、锰、胶体等颗粒杂质。
1 锰砂过滤器有效的除去悬浮杂质,使水澄清,可作为水处理除浊、软化水、纯水的前级预处理等,出水浊度3度以下。
2 锰砂过滤器采用独特的布、集水装置,过滤时水流呈层状流,过滤砂床平面在过滤过程中始终平整,出水水质稳定。
3 进水阻力小、产水通量大。滤料经过反洗可多次使用,滤料寿命长,过滤效果好,体积小、易安装、节省空间,可户外安装、无须建房,节省土建造价。
4 锰砂过滤器防腐性能好,适用寿命长,产水量大,过滤效果好,过滤水流速快,过滤器反洗采用滤后水,不必设增压泵和反洗泵,长期运转费用低,省电、省水、省维修费用。
5 多介质过滤器的反冲洗由智能控制系统自动识别与控制,无需人工干预,即使水中悬浮物发生波动,该设备可自动适应。
KDF 是美国科学家发明的一种极其昂贵、高效的最新水处理滤料名称,因为其高效且昂贵,俗称水黄金,意指比黄金还贵。
它通过微电化学氧化-还原反应Redox进行水处理工作,在与水接触时,合金中的两种金属在亚微观尺度上构成无数小的原电池系统,这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度,可以清除水中高达99%的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物。对抑制细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用于预处理、主处理与废水处理设备。KDF 完善或取代现有技术,可大辐度延长了系统寿命,减少了重金属、微生物、污垢,降低了总费用,减化系统维护。
KDF 仅在美国就获 14 项专利,是目前最安全、昂贵的水处理滤料,综合净水效果优于目前其它任何一种技术。
它有六大功能:
◆ 去除强氧化剂(余氯)
KDF 具有强大的还原能力,能去除水中的各种强氧化剂,对余氯特别有效。KDF 是由铜、锌二种不同的金属组成的,与水接触时,合金中电位正的铜成为阴极,而电位负的锌是阳极,构成原电池。锌阳极在反应中失去了电子,生成锌离子进入溶液,铜阴极上发生游离氯的还原反应,而不会发生金属铜的溶解,水和余氯成为最后的电子接受者,同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子总反应式如下:
Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-
水中其他的氧化剂,如臭氧、溴、碘等与KDF 接触后也能发生类似的氧化还原反应。
◆ 去除重金属
KDF 处理介质可以去除水中的多种重金属离子,如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑、铝和其他许多可溶性重金属离子,它们的去除是通过置换反应和物理和化学吸附反应来完成的。KDF 去除重金属离子的机理如下:金属离子吸附于KDF 处理介质的表面并与KDF 中的锌发生置换反应,生成的金属或吸附在KDF 表面,或进入KDF 晶格中,从而使有毒重金属污染物结合在KDF 上。例如,水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子,并吸附于KDF 介质的表面,汞离子与KDF 也发生类似的反应,X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜-汞合金。KDF 处理重金属离子的化学反应式如下:
Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+
Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+
金属离子在水的PH升高时水解形成金属氢氧化物沉淀,也能去除金属离子。
◆ 去除硫化氢
在应用膜法进行水处理时,如果选用地下水作水源,水中可能存在硫化氢,硫化氢如被氧化成硫磺就会污染滤膜表面,KDF 过滤介质有去除硫化氢的功能,生成的硫化铜不溶于水,可在KDF 介质反冲洗时去除,化学反应式如下:
Cu/Zn + H2S → Cu/Zn + CuS + H2
2H2 +02 →2H20
◆ 减少悬浮固体
KDF 处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目,最小的颗粒约110目,也能起到物理过滤去除悬浮物质的作用,通常KDF 过滤介质能够有效地去除直径小于至50μm的颗粒。
由钢铁材料制成的输水管件腐蚀时,铁氧化形成FeO胶体,FeO与凯得菲KDF)接触,也可以发生氧化还原反应,FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在KDF 表面,可用反冲洗方法将它们去除,化学反应式如下:
Zn + FeO = ZnO + Fe
2Fe + 3O2=2Fe2O3
◆ 减少矿物质结垢
KDF 处理介质对碳酸钙垢的作用有两个方面。
★ 一方面,根据PH、二氧化碳浓度和碳酸钙溶解度之间的关系,当二氧化碳从溶液中除去时,PH值升高,因而使碳酸钙的溶解度降低。KDF 通过电化学反应也使水的PH值升高,降低碳酸钙的溶解度,结果使碳酸钙垢容易析出。
★ 另一方面,由于 KDF 处理介质中锌离子的溶出,水中的锌离子含量有所增加,水中锌离子的存在能改变垢的晶体生长机理,使水中的碳酸钙垢以文石的结晶形态产生沉淀,在容器的器壁上形成软垢,而不是结晶为方解石型的硬垢。曾有人研究过水中杂质存在对方解石结晶生长的影响,研究发现,即使锌离子的浓度很低时,也能阻止方解石结晶的形成。
通过试验可以进一步证明, KDF 处理介质防止矿物硬垢的形成和积累,主要是阻止方解石形态碳酸钙的结晶。采用扫描电子显微镜和X射线衍射进行结晶学研究证明,未经 KDF 处理的水中产生的硬垢是一些相对大的、具有规则形态的针状钙盐和镁盐的结晶,这些盐类质地坚硬、溶解度低、具有网状结构,是玻璃石灰石垢,经过 KDF 处理介质的水中结成的垢,从根本上改变了碳酸钙(镁)结晶的形态,垢形相对变小,外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形,都是由不坚硬的粉状成分组成的,这些成分不会粘附于金属、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理过滤方法将它们除去。
◆ 抑制微生物繁殖
KDF 处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的生长繁殖,通过每一种的单独作用或协同作用来达到抑制微生物的作用。主要机理包括:氧化还原电位的变化,氢氧根离子和过氧化氢的形成,介质中锌的溶出等。在一般情况下, KDF 处理介质作为反渗透膜的预处理手段时,能够抑制细菌、藻类等微生物的繁殖,从而防止了微生物对膜的破坏。
★ 氧化还原电位的变化
水通过 KDF 处理介质时,其氧化还原电位从+200mV变化到-500mV,在一般情况下,各种类型的微生物只能在特定的氧化还原电位下生长,电位的大幅度变化,能破坏细菌的细胞,从而控制了微生物的生长。但是,水的氧化还原电位变化很小,用 KDF 控制细菌,必须使细菌与KDF 直接接触,KDF 对细菌的抑制作用主要发生于 KDF 与水接触面上,所以仅靠氧化还原电位的变化并不能完全控制微生物。
★ 氢氧根离子和过氧化氢
KDF 将二价铁氧化到三价铁的过程中会产生氢氧根离子和过氧化氢,这就可以抑制那些在低氧化电位时尚能存活,但对氢离子和过氧化氢敏感的微生物,但是氢氧根离子和过氧化氢的寿命短,只是在过滤过程中具有高的反应活性,对微生物的抑制效果比较明显,在流出水中的残余效应比较小。
★ 锌离子对微生物的控制
KDF 处理介质中释放出来的锌对微生物有明显的控制作用,锌能阻止酶的合成,从而影响有机体的正常生长,达到抑制微生物繁殖的目的另外,KDF 介质通过阻止叶绿素合成而控制藻类生长,锌离子的存在从本质上降低了有机体从光合作用生产食物的能力,这将显著影响细菌的生长。
高性能纤维是指对外部作用不易产生反应、在各种恶劣条件下能保持本身性能的纤维。通常这类纤维具有较高的强度和规模(承受很大的负荷也不变形),或能耐高温、耐各种化学药品等。
1聚四氟乙烯纤维(别名氟纶、氟特纶,英文名polytetrafluoroethylene fiber、fluorofiber、tefon ftorlon、ftorin)
1)结构式
2)物化性能 聚四氟乙烯纤维具有独特的综合性能,还有非常优异的化学稳定性,是迄今为止最耐腐蚀的“纤维之王”,能耐氢氟酸、王水、发烟硫酸、浓碱、过氧化氢等强腐蚀性试剂的作用。同时又具有良好的耐气候性,是现有各种化学纤维中奶气候性最优良的一个品种,将四氟乙烯纤维在室外暴露15年,其力学性能仍未发生明显的变化。这种纤维既能在较高的温度下使用,也能在很低的温度下使用,其使用温度的范围180-260℃,其熔点约为327℃;聚四氟乙烯纤维也是最难燃烧的有机纤维之一,其限氧指数(LOI值)高达95它还有良好的电气绝缘性能和抗辐射性能,其摩擦系数在现有的合成纤维中最小(001-005),而且在广泛的温度和载荷范围内保持不变。
纤维一般为茶褐色,高温处理后为银灰色,王水处理后为白色。白色丝的电绝缘性好,电阻率为1017Ωcm,褐色丝差一些。聚四氟乙烯纤维无任何毒性,但在200℃以上使用时,可能有少量氟化氢释放出来,因而应采取必要的劳动防护措施。其主要物理学性能如下表:
2芳香族聚胺纤维(aromatic polyamide fiber)
1)聚对苯二甲酰己二胺PA6T纤维(别名聚酰胺6T纤维、耐纶6T纤维、尼龙6T纤维,英文名 polyhexamethylene terephthalamide fiber)
①结构式
②物化纤维 该纤维属于芳香族-脂肪族聚酰胺纤维,其物化性能介于普通聚酰胺纤维和聚酯纤维之间。如它能耐较高的温度,又耐磨,用于制作轮胎窗子线可以不具有一般聚酰胺纤维所具有的“平点现象”。其短纤维的力学性能如表
2)聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(别名间位芳酰胺纤维、间位芳纶、芳纶1313、HT-1纤维,英文名polym-phenylene isophthalamide fiber、nomex、conex、phenicon)
间位芳纶产品以短纤维为主,其物理性能与涤纶相似,易于加工制造,主要指标见下表
间位芳纶的回潮率比涤纶高得多,因而其制品穿着舒适性较好。其突出特点是良好的耐热性,可在260℃温度下持续使用1000h,在200℃条件下使用20000h,强度仍保持原始值的90%,熔点接近400℃,分解温度约为420℃。它还有很好的阻燃性,限氧指数28,在空气中不延燃,还能耐大多数的腐蚀,对漂白剂、还原剂、有机溶剂等的稳定性也良好。也有很好的抗腐蚀性能,尺寸稳定性也好。建委芳纶具有优良的物理学性能,强度比棉花稍大,伸长也较大,手感柔软、耐磨牢度好。但水解稳定性较差,不能与强碱长期接触,另外,其耐光性和染色性也稍差。
3)聚对苯二甲酰对本二胺纤维(别名对位芳酰胺纤维、对位芳纶、芳纶1414、芳纶Ⅱ,英文名poly p-phenylene terephthalamide fiber、p-aramid、kenlar、twaron)
芳纶Ⅱ属高强度、高模量的高性能纤维,其干强度大于22cN/dtex,是普通涤纶和棉纶的4倍,钢丝5倍;模量达476N/dtex,相当于棉纶的9-10倍,涤纶的3-4倍。加之密度小(144-146g/cm³),和橡胶有很好的黏着力,因而是比较理想的橡胶增强材料。耐温性能也好,能在240℃的温度下长期使用,可在500℃的物料接触中使用,其限氧值(LOI)为28。长丝产品分为高强型、高模型和高伸长型。
芳纶Ⅱ的化学稳定性能也很稳定,除无机强酸、强碱外,能耐盐酸、氢氟酸、磷酸、醋酸、氢氧化氨、四氯化碳、二氯甲烷、丙酮、丁酮、甲苯、苯、甲醇、乙醇等酸、碱及有机溶剂的腐蚀。
3聚酰亚胺纤维(别名PIM2080、P84纤维、酮酐类酰亚胺共聚纤维,英文名copolyimide fiber)
聚酰亚胺纤维也是耐热纤维的一种,在300℃下100h,强度保持率为50%,延伸度降低5%-10%,暴露250h,其强度保持率为45%,275℃下尺寸稳定性良好,不熔融,玻璃化温度315℃,分解时只放出非常少的有害气体。绝缘性、绝热性、隔音性良好。其一般物理指标如表
4聚苯硫米纤维(别名PPS纤维,英文名poly-p-phenylene sulfide fiber torcon、prucon、ryton )
聚苯硫醚纤维呈金**,密度为133-137g/cm³,熔点为285℃,其强度与伸长率和棉花接近,但模量较低,吸湿率也较低。物理性能见表
聚苯硫醚纤维的主要特点是耐热性好,可在190℃温度下长期使用;阻燃性优良,其限氧指数(LOI)为34,在空气中会不燃烧;其耐化学药品性能也优异,仅次于聚四氟乙烯纤维;对各种有机溶剂也很稳定;此种纤维也有良好的纺纱和织造加工性能。另外也可将聚苯硫醚加工厂单丝,单丝仍是金**。其主要指标为:纤度380-440dtex,强度27-37cN/dtex,伸长率12%-16%,初始模量41-55cN/dtex,打结强度18-23cN/dtex。
四、玻璃纤维(glass fiber,textile glass)
玻璃纤维是采用石英砂、石灰石、白云石、石蜡等,并配以纯碱、硼酸等熔融纺丝而成,其主要成分为二氧化硅和某些金属氧化物。按成分性能可分为无碱、中碱、高碱和特种四类玻璃纤维;按形态可分为连续玻璃纤维、定长玻璃纤维及玻璃棉。玻璃纤维具有阻燃、耐热、耐腐、吸湿性小、伸长率低、抗张强度高、性脆易碎、绝热性和化学稳定性好。电绝缘性良好等特性。
1无碱玻璃纤维(别名E玻璃纤维,英文名alkali free glass fiber,E-glass fiber)
无碱玻璃纤维是由碱性氧化物含量为0-2%的无碱玻璃拉制而成的连续纤维,属于铝硼酸盐玻璃纤维系,嫌我强度343109Pa,密度254g/cm³,伸长率月3%,初始模量71109P,软化点为846℃,具有良好的电绝缘性和耐水性。
2超细玻璃纤维(英文名superfine glass fiber)
该纤维是指单丝直径约为4μm的玻璃纤维。纤维直径细,挠曲性和柔软性好,强度高,具有耐化学腐蚀、不燃、伸长率小等玻璃纤维所共有的特性。制成的织物具有强度高、质量轻、手感柔软、耐磨、耐折不皱、不收缩、不导电、不霉等特点。
3高强度玻璃纤维别名S玻璃纤维、HS2玻璃纤维,英文名High strength glass fiber;S-glass fiber(美国)、R-glass fiber(法国)、T-glass fiber(日本)
南京玻璃纤维研究生产的HS2玻璃纤维的主要特性,及其与国外产品对比如表
4高碱玻璃纤维(英文名high alkali glass fiber)
高碱玻璃纤维时玻璃纤维品种之一,属钠钙硅酸盐玻璃纤维系。主要原料为石英砂、白云石、石灰石、纯碱、铀长石等。由于纤维中含碱量高,耐水性、强度等不如无碱和中碱玻璃纤维,但耐酸性好。
5玻璃棉(英文名glass wool)
玻璃棉是一种人造无机纤维。纤维的细度与长度随制造方法的不同而异,细度一般在3-10μm左右,长度一般在25-300mm左右,密度在24-27g/cm³,导热系数小,具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性。
硅砂。硅砂是一种常见的滤料,具有良好的过滤性能和机械强度,可以有效去除大部分悬浮物和颗粒物质,在选择适合的滤料时,应根据水源特性、处理目标和工艺要求综合考虑,并遵循相关的水处理准则。
废过滤棉的有害成分是硝化细菌,顾名思义,就是进行硝化作用。
一过滤棉
(1)过滤棉的范围比较广泛,通常所指的过滤棉(过滤网)一般指空气过滤。过滤棉根据材质的不同,滤料分为四种类型:合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉、活性炭过滤棉。过滤棉也可以根据过滤的效率不同分为:初效过滤棉、中效过滤棉。
(2)众所周知,空气中含有大量粉尘(如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等)颗粒,因为这些粉尘颗粒的重量很轻,所以当流动的空气作用于这些粉尘颗粒时,会将灰尘颗粒本身的重量抵消,使这些粉尘处于一种漂浮状态。
二粉尘的因素
(1)只有在相对封闭的空间,空气相对静止的的情况下,粉尘才会在地球引力的作用下落到地上,这就是为什么门窗紧闭的房间在没有人居住地情况下,一段时间后家具和地上会看到一层厚厚的尘埃。
(2)空气中粉尘含量的多少跟很多客观因素有关,如天气情况、季节变化、工业生产、矿产开采、土地沙化、水土流失、环境污染等。粉尘对人体、对生产、对产品质量、对环境、对自然景物的美观、对生态平衡都有影响。
欢迎分享,转载请注明来源:品搜搜测评网