濾料是水處理過濾材料的總稱，主要用于生活污水、工業(yè)污水、純水、飲用水的過濾。
濾料主要分為兩大類，一類是用以水處理設(shè)備中的進(jìn)水過濾的粒狀材料，通常指石英砂、礫石、無煙煤、鵝卵石、錳砂、磁鐵礦濾料、果殼濾料、泡沫濾珠、瓷砂濾料、陶粒、石榴石濾料、麥飯石濾料、海綿鐵濾料、活性氧化鋁球、Zeolite濾料、火山巖濾料、顆粒活性炭、纖維球、纖維束濾料、彗星式纖維濾料等。另一類是物理分離的過濾介質(zhì)，主要包括過濾布、過濾網(wǎng)、濾芯、濾紙以及最新的膜。今天，小編來盤點(diǎn)一下水處理中濾料的工作原理及特性。
一、污水處理用纖維球?yàn)V料：纖維球?yàn)V料是由纖維絲扎結(jié)而成的，它與傳統(tǒng)的鋼性顆粒濾料相比，具有彈性效果好 、 不上浮水面、孔隙大、水頭損失小、耐酸堿、可再生等優(yōu)點(diǎn)；在過濾過程中，濾層空隙沿水 流方向逐漸變小，濾速快，截污能力大。適用于直接過濾的過濾設(shè)備，用于電力、油田、化 工、冶金、電子等行業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)用水以及循環(huán)水、旁濾水、廢水的回收與利用。
工作標(biāo)準(zhǔn)：1、根據(jù)進(jìn)水量和沉淀出水濁度適當(dāng)控制濾速，保證濾后水質(zhì)，如果進(jìn)水量過大，會影響纖維球?yàn)V料的性能。2、每1~2小時觀察一次進(jìn)、出水濁度、pH值、余氯量、水頭損失，正確填寫生產(chǎn)日報(bào)表。3、負(fù)責(zé)纖維球?yàn)V料濾池的啟閉和沖洗及各項(xiàng)事故的排除。4、做好一級保養(yǎng)，配合好二級保養(yǎng)和參與 纖維球?yàn)V料濾池大修理工作。5、與調(diào)度、一、二級泵站和加抓、加礬操作人員保持密切聯(lián)系，及時調(diào)整有關(guān)操作。
二、污水處理用陶粒：根據(jù)《水處理用人工陶粒濾料》 ( CJ/T-2008 ) , 水處理陶粒濾料是指用黏土、粉煤灰、頁巖等材料為主要原料，經(jīng)破碎、配方，成形后經(jīng)高溫?zé)商召|(zhì)的顆粒產(chǎn)品。陶粒表面堅(jiān)硬、呈球形顆粒狀，具有發(fā)達(dá)的微孔和大比表面積、孔隙率高，從而截污能力強(qiáng)、濾速高。根據(jù)用途的不同，水處理用陶粒可分為給水處理濾料和污水處理濾料兩種。
要求：(1) 人工陶粒濾料不應(yīng)使濾后水產(chǎn)生有毒、有害成分；(2) 人工陶粒濾料的粒徑范圍一般為0. 5 ~9. 0mm , 確定的陶粒濾料粒徑范圍中，小于最小粒徑和大于最大粒徑的賃均不應(yīng)大于5%。給水用陶粒粒徑：給水用陶粒粒徑為1 ~2. 5 mm, 其中大于2. 5mm粒徑的篩余量≤5% , 小于1. 0mm粒徑的篩余量≤5% ;污水處理陶粒粒徑：污水處理陶粒粒徑為2~4mm、3~6mm、5~8mm、6~9mm , 同時應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求。
三、硅藻土陶粒：硅藻土是由較細(xì)的硅藻殼聚集、經(jīng)生物化學(xué)沉積作用形成的沉積巖，硅藻土呈疏松狀，吸水和吸附能力強(qiáng)，熔點(diǎn)高，具有多孔結(jié)構(gòu)。目前生產(chǎn)硅藻土陶粒有兩種方法：焙燒法和免燒法。如果硅藻土成巖秤度較高，已呈塊狀，可以采用直接焙燒，然后破碎至所需粒度。免燒法是將粉碎好的硅藻土，配入CaO含量大于80%的石灰和模數(shù)為2. 8的硅酸鈉混合拌勻，在成球盤中加水滾動成球，經(jīng)一定時間養(yǎng)護(hù)即成硅藻土陶粒。有人應(yīng)用硅藻土陶粒作為濾池的填料，對城市污水處理廠尾水進(jìn)行末端脫氮除磷深度處理的研究，結(jié)果表明處理后出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB18918—2002 ) 一級A標(biāo)準(zhǔn)。
四.納米改性陶粒：合成新型的納米陶粒是水處理填料用陶粒的一個新嘗試 ，它對傳統(tǒng)陶粒比表面積小，難掛膜，生物親和力低、易堵塞等缺點(diǎn)有一定的改善。通過對陶粒生產(chǎn)原料配比、比表面積、孔隙尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合考慮，不斷優(yōu)化制備工藝，并添加納米材料和適當(dāng)?shù)呐蛎泟┻M(jìn)行改性，使陶粒朝增大空隙率、減少壓降、增大比表面積、改善潤濕性能和功能多樣化的方向發(fā)展，不斷提高填料的性能，以促進(jìn)水處理工藝特別是生物膜法處理工藝的發(fā)展。
污水處理用陶粒的特點(diǎn)：1、采用無機(jī)惰性材料高溫?zé)桑L期浸泡不會向水體釋放任何物質(zhì)，無二次污染；2、比表面積大，作為填料適合各類微生物的生長，在其表面能形成穩(wěn)定的、高活性的生物膜，處理出水水質(zhì)好；3、表面微孔多，生物親和性好，微生物在其多孔的表面繁殖速度快，處理效率高；4、具有很好的表面吸附性能，如在生物濾池系統(tǒng)中，陶粒表面不僅存在著生物氧化作用，還具有截留懸浮物和生物膜的作用；5、形狀規(guī)則，濾料層孔隙分布均勻，反洗效果好；能有效克服不規(guī)則濾料因?yàn)V料層孔隙分布不均勻而引起的水頭損失、易堵塞、板結(jié)等缺陷；6、采用一定的粒徑級配，能提高納污能力和濾料利用率，減少水頭損失；7、強(qiáng)度大、耐摩擦，物理、化學(xué)穩(wěn)定性高，壽命長；8、可規(guī)模化生產(chǎn)，價格便宜。目前，已開發(fā)出多種檔次、不同價格的陶粒濾料，可根據(jù)水處理具體工程情況，滿足用戶的不同需求。
五.濾砂過濾：濾砂濾池含有粒徑為0.3mm的細(xì)砂，通常在600-1000mm,濾水速度約0.1-0.2m/h，濾砂上部水深為2-3m。由于流速緩慢，所以需要一個大面積的濾池。因此，在大型水廠中，每0.4公頃（約足球場大小）就需要20-30層濾層，日產(chǎn)量高達(dá)50萬立方米（噸）飲用水。
濾砂是典型的次棱角狀的褐色或黃色石英砂。渾圓狀或球狀的純質(zhì)石英砂不能使用。過濾期間，濾砂顆粒的大小仍是混合的，不會發(fā)生分選和分層作用。由于殘留有細(xì)粒雜質(zhì)，所以濾池會發(fā)生堵塞。但是，更重要的是，在濾砂中和頂部20-30mm處會產(chǎn)生一個生物層，稱之為臟物層。由于它具有占性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以可進(jìn)行高效過濾，從水中除去90%以上的細(xì)菌以及較大的雜質(zhì)顆粒和微生物。數(shù)星期后由于濾層發(fā)生了堵塞，水便不能很快的通過濾池，這時，要鏟去濾池頂部20-30mm的砂層使濾池得到清洗。除去的濾砂經(jīng)沖洗后原地保存。由于每次清洗后濾層的厚度都會減少，所以當(dāng)降到一個臨界點(diǎn)，即濾砂僅為300mm厚時，過濾質(zhì)量就不能得到保證。因此必須摻入沖洗過的備用濾砂，使之重新恢復(fù)到原有的厚度。對任何濾池而言，這個摻砂過程每隔2.5至3.5年就要進(jìn)行一次。
六、沸石濾料：
1、天然沸石：天然沸石大部分由火山凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)沉積巖在海相或湖相環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)而形成，為鋁硅酸鹽類礦物，外觀呈白色或磚紅色，屬弱酸性陽離子交換劑。如經(jīng)人工導(dǎo)入活性組分，使其具有新的離子交換或吸附能力，吸附容雖可相應(yīng)增大。天然沸石主要用于中小型鍋爐用水的軟化處理，以去除水中的硬度，從而減少鍋爐內(nèi)水垢的生成。在廢水處理中，可用于去除水中的磷以及鉛、六價銘等重金屬，失效后的沸石可用于濃鹽水逆流再生后重復(fù)使用。
2、活化沸石特性：活化沸石是天然沸石經(jīng)過多種特殊工藝活化而成，其吸附性能強(qiáng)，離子交換性能好，有利于去除水中的各種污染物。活化沸石是工業(yè)給水、廢水處理及自來水過濾的新型理想濾料。
3、合成沸石：
1)分子篩：分子篩按骨架元素組成可分為硅鋁類分子篩、磷鋁類分子篩和骨架雜原子分子篩；按孔 道大小劃分，孔道尺寸小于2nm、2 -50nm和大于50nm的分子篩，分別稱為微孔、介孔和大孔分子篩。大孔分子篩由于具有較大的孔徑，成為較大尺寸分子反應(yīng)的良好載體。分子篩 具有很高的脫水能力，可應(yīng)用于石油化學(xué)、制冷劑脫水、醫(yī)藥品保存劑等。同時，也可用作 工業(yè)制氣吸附劑（制氧 PSA、制氫PSA、深冷分離）及半導(dǎo)體工業(yè)廢氣處理劑等。
2)高硅沸石： 高硅沸石主要為斜發(fā)沸石和絲光沸石，它們分散在白塹紀(jì)和第三紀(jì)的正常海相條件下形 成的沉積巖中，如細(xì)粒砂、硅質(zhì)黏土、蛋白土、碳酸鹽類巖石和磷塊巖等，這些巖石中通常 富含生物化學(xué)成因的氧化硅，其硬度一般在4 -5, 性脆質(zhì)軟且輕，易碎易磨，高硅沸石具有優(yōu)異的疏水性、耐熱性，主要用于石油精制、石油化學(xué)用催化劑載體。另外，對烴類、有機(jī)溶劑等也有優(yōu)異的吸附能力，被應(yīng)用于汽車尾氣處理系統(tǒng)催化劑及各類工廠廢氣去除裝置。
在未來，濾料的研究是朝著物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，安全無毒、孔隙率高、比表面積大、吸附能力強(qiáng)、反沖洗方便且節(jié)水的方向發(fā)展。
