水洗无烟煤滤料

无烟煤滤料在生物除铁除锰水厂中的应用

    目的通过生产实践，进行了无烟煤作为在生物除铁除锰水厂滤料的研究与应用.方法以无烟煤作为生物除铁除锰滤池的滤料，在滤池接种后，通过对运行参数的优化调控，水洗无烟煤滤料，实现高铁高锰地下水的除铁除锰.结果与石英砂、锰砂等滤料相比，采用无烟煤滤料明显加快了生物滤池的成熟，大大缩短了生物除铁除锰滤池的成熟期.结论对于高铁高锰地下水，无烟煤滤料更适宜作为生物除铁除锰滤池的滤料.

关键词:地下水;无烟煤滤料;生物除铁除锰;生物滤池

随着生物除铁除锰技术优越性的凸现，在含铁含锰地区越来越多的新建水厂采用了生物除铁除锰技术.铁锰氧化菌是该技术的核心，而作为载体的滤料的性能则至关重要.锰砂滤料吸附容量大，曾是传统除铁除锰滤池的选滤料.但其机械强度低，比重大，价格高.石英砂滤料虽吸附强度不及锰砂，但机械强度高，比重和价格适中，已被广泛地应用在生物除铁除锰水厂 .无烟煤的孔隙率高，比重小，价格低廉，从物理性质上分析完全可以作为铁锰氧化菌的载体.其较高的孔隙率，可以提高滤层内的生物量，比重小可以节省反冲洗的耗水量和耗电量，特别是对于大型的铁锰含量较高的水厂，价格低廉更是突出的优势.2004 年佳木斯江北水厂进行设计，日产水量200 ，000 m3 /d ，是目前我国乃至世界的生物除铁除锰水厂，其水厂水源水中铁含量极高，锰含量适中(总铁14～18 mg/L ，锰0 .5 ～1 .0 mg/L) .鉴于无烟煤滤料的特点，该水厂生物除铁除锰滤池采用了无烟煤滤料.笔者详细介绍了佳木斯江北生物除铁除锰水厂无烟煤滤池的调试与运行研究.

无烟煤滤料的吸附容量和吸附等温线的计算方法

    吸附容量是指单位吸附剂所吸附的吸附质的量，单位是mg/g或其他。由于吸附是在吸附剂表面上吸附单分子层或多分子层的吸附质，为了达到一定的吸附容量，吸附质必须是具有很大比表面积的多孔物质。所谓比表面积，是指单位质量的物质所具有的表面积，比如活性炭，它的比表而积可达1000m2/g，这样大的比表面积才使它具有比较高的吸附容量，满足工业应用的需要。 对于以物理吸附为主要的吸附过程(比如活性炭吸附/吸附)，吸附质和吸附剂之间不存在简单的化学剂量关系，无烟煤滤料价格，影响吸附容量的因素很多，除吸附剂和吸附质本身性质外，还与温度和平衡浓度有关。例如利用活性炭来吸附水中有机物，当活性炭和水中有机物种类确定时，该吸附容量(q)仅与温度t和吸附平衡时水中有机物浓度(即平衡浓度(Ce)有关，可以写作：q=f(t，Ce)。 当温度固定时，吸附容量仅随平衡浓度变化而变化，它们之间的关系称为吸附等温线。根据吸附等温线可以判断不同活性炭的吸附性能差，也可以对吸附过程进行分析。吸附等温线绘制是指逐点测得不同平衡浓度时的吸附容量、然后绘制在吸附容量-平衡浓度坐标体系中。以无烟煤滤料为例，其测定方法为:：先将试验的活性炭洗涤干燥，研磨至200目以下，在一系列磨口三角瓶中放入同体积同浓度的吸附质(如有机物)溶液，然后加入不同数量的活性炭样品，在恒温情况下振荡，达到吸附平衡后，测定吸附后溶液中残余吸附质浓度，按公式计算吸附容量：qe=V(C0-Ce)/m。式中：qe-平衡浓度为Ce时的吸附容量，mg/g；V-吸附质溶液体积，L；Co溶液中吸附质的初始质量浓度，mg/L；Ce-吸附平衡时吸附质剩余质最浓度，mg/L；m-无烟煤滤料样品质量，无烟煤滤料用途，g。

将测得的一系列吸附容量值与其对应的平衡浓度在坐标系中作图，即得本温度下该活性炭对该有机物的吸附等温线。比较不同活性炭对同一种有机物的吸附等温线可以比较活性炭对该有机物吸附性能的好坏，可用于活性炭筛选及性能评定。 归纳起来，吸附等温线有三种类型。 郎格谬尔型

这是朗格谬尔于1918年提出的。该种吸附等温线的基本特征是：随平衡浓度上升，无烟煤滤料，吸附容量增大，但当平衡浓度达到某一数值之后，吸附容量也趋向一稳定值，达到它的吸附极限。朗格谬尔型吸附等温线可用以下数学式表示：qe=bq0Ce/1+bCe 式中：q0-吸附剂的吸附容量极限值，rng/g；b-常数项，L/mg。

朗格谬尔吸附等温线的图示形式如图4-1，当Ce趋向无穷大时，qe则趋向于q0，若作1/C-1/qe图，该等温线在纵坐标上的截距便为1/q0，斜率则为1/bq0(图4-2）。

滤料吸附容量和吸附等温线

对于朗格谬尔吸附等温线，由于存在的吸附极限，所以通常认为它的吸附层只有一个分子层厚，即为单分子层吸附。这种吸附模型只考虑吸附质和吸附剂之间作用，忽略了吸附质分子间的相互作用，这是它的不足之处。

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