水處理填料與濾料

前言

　　水處理填料與濾料是水處理工藝中用于物化處理的過濾介質(zhì)材料和生化處理的微生物棲息的載體物質(zhì)，是現(xiàn)代水處理工藝中直接關(guān)系處理效果的不可缺失的環(huán)節(jié)?！　∵^濾技術(shù)中，濾料及濾料層的構(gòu)成是決定過濾設(shè)備性能優(yōu)劣的關(guān)鍵，它們決定著濾后水的水質(zhì)，決定著過濾設(shè)備的基本性能。因此，過濾技術(shù)的發(fā)展在很大程度上取決于對濾料和濾料層構(gòu)成的研究與改進(jìn)。隨著人類生活水平的不斷提高，人們對濾料的要求越來越高。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，濾料的品種和規(guī)格日益增多，質(zhì)量和性能逐步提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，適應(yīng)了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，尤其是在水處理行業(yè)得到了良好的效果，正在逐步推動我國水處理過濾技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展?！　√盍献鳛樯锬しǖ暮诵慕M成部分，影響著污水回用事業(yè)的發(fā)展。在生物處理技術(shù)中，填料作為生物膜的載體，是影響處理效果的關(guān)鍵因素之一。因填料在水處理領(lǐng)域獨特的性能，國內(nèi)外的水處理工作者一直不斷地研制、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用各種不同的填料，提高水處理技術(shù)水平，滿足各種需求。20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)陸續(xù)開發(fā)了許多種類的填料，包括彈性填料、生物填料、纖維填料以及新型填料等，各種填料由于自身的特點，有著不同的優(yōu)勢和劣勢，給了廠家選擇的空間，可以根據(jù)所需處理水質(zhì)和水量以及所選處理工藝選擇最佳的填料。　　目前國內(nèi)尚無系統(tǒng)介紹填料和濾料的相關(guān)書籍出版。本書是作者在近幾年實踐積累、試驗研究和系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合編著者多年來從事水和廢水處理教學(xué)科研的心得體會，對水處理所需的填料和濾料進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)、分析和介紹。其主要內(nèi)容如下。第1章，結(jié)合污水回用的發(fā)展趨勢，分別闡明了填料和濾料在水處理行業(yè)的重要性以及廣闊的應(yīng)用前景。第2章，全面系統(tǒng)地論述了填料的發(fā)展過程、作用和性能特點，分析比較了各種填料（包括近幾年水處理行業(yè)的新型填料）的特點、處理對象及其處理效果，并對填料的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討性論述；從填料改性、功能復(fù)合化、形狀改進(jìn)和固體廢物利用四個方面論述了新型填料的開發(fā)。第3章，論述了濾料的過濾過程、作用和性能特點，分析了各種濾料（包括近幾年水處理行業(yè)的新型濾料）的特點、處理對象及其處理效果，并對濾料的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討性闡釋。第4章，結(jié)合濾料的應(yīng)用情況，對水處理行業(yè)濾料的應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行了總結(jié)分析，主要包括濾料應(yīng)用設(shè)備的性能參數(shù)、主要特點和典型用途。最后，為便于查閱，附錄部分列出了填料環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求、水處理濾料等部分內(nèi)容?！　”緯蓜⒖×?、王琴編著，中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師張杰教授主審。應(yīng)編著者之約，王鵬飛、宋智慧、張立勇、張鐵堅、劉京紅、任軼蕾、周利霞、張思若、丁玎、宋建武、畢蔭來等參加了本書的部分編寫工作。

內(nèi)容概要

本書全面介紹了各種水處理填料與濾料的性能特點、分類，系統(tǒng)分析了各種水處理填料與濾料的發(fā)展應(yīng)用前景、處理對象及其處理效果，并對新型填料和濾料及其應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)描述。為方便查閱，在書后附上了填料環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求、水處理濾料等部分內(nèi)容。    本書內(nèi)容豐富翔實，可供大專院校及研究院所環(huán)境工程、市政工程等專業(yè)師生作為教材或參考書，也可供與水處理有關(guān)的工廠企業(yè)、設(shè)計單位的廣大技術(shù)人員、科研人員和管理人員等參考。

書籍目錄

1　水處理填料和濾料與污水回用　1.1　污水回用方式與技術(shù)　1.2　集中式回用發(fā)展趨勢　1.3　分散式回用發(fā)展趨勢　　1.3.1　生物膜法分類及技術(shù)特點　　1.3.2　常用生物膜法回用技術(shù)　1.4　填料和濾料的應(yīng)用　　1.4.1　濾料的應(yīng)用　　1.4.2　填料的應(yīng)用　參考文獻(xiàn)2　填料　2.1　填料的發(fā)展　2.2　填料的作用　2.3　填料的性能　　2.3.1　填料的性能要求　　2.3.2　填料的性能參數(shù)　2.4　填料分類概述　2.5　定型固定式填料　　2.5.1　蜂窩狀填料　　2.5.2　波紋板狀填料　2.6　分散型填料　　2.6.1　分散堆積式填料　　2.6.2　分散懸浮式填料　2.7　懸掛式填料　　2.7.1　軟性填料　　2.7.2　半軟性填料　　2.7.3　組合式填料　　2.7.4　彈性填料　2.8　新型填料　　2.8.1　粉煤灰固定化絮凝劑顆粒填料　　2.8.2　新型BF填料　　2.8.3　針刺聚氨酯纖維條狀填料　　2.8.4　阿科蔓填料　　2.8.5　辮帶式填料　　2.8.6　牡蠣殼填料　　2.8.7　稻殼填料　　2.8.8　KP-珠填料　　2.8.9　空間立體網(wǎng)狀填料　　2.8.10　新型BioM微生物載體　　2.8.11　科利爾生物帶　　2.8.12　竹球填料　2.9　填料的比較　2.10　填料研究的發(fā)展方向　　2.10.1　水處理中新型填料的開發(fā)　　2.10.2　水處理中填料的作用機(jī)制　參考文獻(xiàn)3　濾料　3.1　濾料的發(fā)展　　3.1.1　從單層到多層的轉(zhuǎn)變　　3.1.2　從天然到人工的轉(zhuǎn)變　　3.1.3　濾料材質(zhì)的轉(zhuǎn)變　3.2　濾料的作用　3.3　濾料的性能　　3.3.1　濾料的性能要求　　3.3.2　濾料的主要性能參數(shù)　3.4　濾料的分類概述　3.5　天然礦物類凈水濾料　　3.5.1　無煙煤濾料　　3.5.2　石英砂濾料　　3.5.3　鵝卵石（礫石）濾料　　3.5.4　錳砂濾料　　3.5.5　磁鐵礦濾料　　3.5.6　火山巖濾料　　3.5.7　膨脹珍珠巖　　3.5.8　稀土瓷砂濾料　　3.5.9　石榴石濾料　　3.5.10　沸石濾料　　3.5.11　金剛砂濾料　　3.5.12　瓷砂濾料　　3.5.13　人造火山灰（SVA）濾料　　3.5.14　海泡石　　3.5.15　膨脹珍珠巖　　3.5.16　硅藻土　　3.5.17　蒙脫土　　3.5.18　凹凸棒土　　3.5.19　麥飯石　　3.5.20　蛇紋石濾料　　3.5.21　陶粒濾料　　3.5.22　陶柱濾料　　3.5.23　浮石濾料　3.6　生物材質(zhì)類凈水濾料　　3.6.1　果殼類濾料　　3.6.2　活性炭濾料　　3.6.3　果殼活性炭　　3.6.4　焦炭濾料　3.7　化工材質(zhì)類凈水濾料　　3.7.1　聚丙烯濾芯　　3.7.2　聚醚砜濾芯　　3.7.3　聚四氟乙烯濾芯　　3.7.4　纖維球濾料　　3.7.5　纖維束濾料　　3.7.6　聚酯纖維針刺氈覆膜濾料　　3.7.7　聚苯乙烯泡沫顆粒濾珠濾料　3.8　金屬礦物濾料　　3.8.1　活性氧化鋁　　3.8.2　凱得菲（KDF）多金屬濾料　　3.8.3　鐵屑濾料　　3.8.4　海綿鐵　3.9　幾種典型的新型濾料　　3.9.1　彗星式纖維濾料　　3.9.2　旋翼式纖維過濾料　　3.9.3　多孔陶瓷　　3.9.4　改性火山巖濾料　　3.9.5　空心陶瓷球　3.10　濾料的發(fā)展趨向　參考文獻(xiàn)4　現(xiàn)代過濾設(shè)備　4.1　纖維轉(zhuǎn)盤濾池　4.2　電動刷式全自動自清洗水過濾器　4.3　全自動陣列超濾器　4.4　自動旋流集污式砂濾器　4.5　板框式過濾器　4.6　砂芯過濾器　4.7　活性炭過濾器　4.8　袋式過濾器　4.9　自潔式排氣水過濾器　4.10　機(jī)械過濾器　4.11　除鐵錳過濾器　4.12　盤式過濾器　4.13　黃銹水過濾器　4.14　生物過濾裝置　4.15　反滲透裝置　4.16　MBR（膜生物反應(yīng)器）　參考文獻(xiàn)附錄1　懸浮填料環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求（HJ/T246—2006）附錄2　懸掛式填料環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求（HJ/T245—2006）附錄3　水處理用濾料（CJ/T43—2005）附錄4　水處理用天然錳砂濾料（CJ/T3041—1995）附錄5　多層濾料過濾器（HJ/T248—2006）附錄6　反滲透水處理裝置（HJ/T270—2006）附錄7　水處理用人工陶粒濾料（CJ/T299—2008）

章節(jié)摘錄

　　1水處理填料和濾料與污水回用　　1.1 污水回用方式與技術(shù)　　城市污水回用技術(shù)是在城市污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，融合給水處理技術(shù)、工業(yè)用水深度處理技術(shù)等發(fā)展起來的。作為解決水危機(jī)的戰(zhàn)略性措施，城市污水回用技術(shù)的研究與應(yīng)用，在國內(nèi)外已較普遍。通常，按照處理方式和回用規(guī)模不同，污水回用可分為集中式回用和分散式回用。集中式回用是以集中式處理和大規(guī)模回用為基礎(chǔ)的，具體是指污水經(jīng)城市排水管網(wǎng)收集送至污水處理廠集中處理達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)后，再輸送至用戶進(jìn)行利用。具體回用方式包括農(nóng)業(yè)灌溉、地下水回灌、河湖補充用水、部分工業(yè)冷卻用水或工藝用水等。分散式回用是與集中式回用相對而言的，是以污水的分散式處理為基礎(chǔ)的，其目的是實現(xiàn)污水的就地收集、就地處理與就地回用。分散式回用的規(guī)模一般較小，回用途徑主要有灌溉綠地、澆灑道路、沖洗汽車、建筑施工等城市雜用水，建筑中水和部分景觀用水等。　　1.2 集中式回用發(fā)展趨勢　　當(dāng)前，世界各國大多仍采用集中式管網(wǎng)收集系統(tǒng)和大型污水處理廠的方式集中處理生活污水。污水的集中處理有許多優(yōu)點。首先，能對污水處理廠進(jìn)行可靠且有效的管理和控制，確保污水達(dá)標(biāo)排放；其次，在對同一地區(qū)起同樣作用時，大型污水處理廠本身的投資與運行費用要低于眾多小型污水處理廠的費用總和。不過集中式污水處理廠建設(shè)除了本身基建投資以及日常運行費用外，還需要配套大量的管網(wǎng)收集系統(tǒng)，這部分投資費用也相當(dāng)大，如將其考慮在內(nèi)，則集中式污水處理的優(yōu)勢不再明顯?！　≡谔幚砉に囘x擇上，國內(nèi)外大規(guī)模的城市污水處理主要以活性污泥法為主，對生物膜法應(yīng)用較少。主要是因為活性污泥法具有穩(wěn)定的出水水質(zhì)、較低的運行費用等優(yōu)點。但是，為了達(dá)到回用目的，尚需對活性污泥法處理城市污水的二級出水進(jìn)行深度處理，這方面的研究在國內(nèi)外由來已久。在國外，美國在20世紀(jì)20年代已經(jīng)比較系統(tǒng)地研究了污水的深度處理回用技術(shù)；伯利恒鋼廠幾十年來一直利用城市污水回用作工業(yè)冷卻水及工藝水；美國加利福尼亞州21世紀(jì)水廠將二級出水經(jīng)化學(xué)澄清、碳酸化、活性炭吸附及氯化、反滲透處理后回注于地下含水層；美國洛杉磯的一個污水處理廠采用石灰混凝沉淀除磷一氨吹脫一過濾一活性炭吸附或反滲透一氯消毒的工藝對二級出水做深度處理；日本名古屋市的污水經(jīng)混凝沉淀過濾后回用于工業(yè)；日本東京落合污水處理廠二級出水經(jīng)過混凝、過濾和加氯消毒處理后，回用于新宿區(qū)的建筑雜用水和神田川的景觀河道用水。

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