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火山岩生物滤料物理特性“挂膜高手”

来源:北京北科 时间:2012-05-10 点击次数:

 火山岩生物滤料最早诞生在美国,中国曾一度靠进口来实现生物挂膜技术,由于其成本高,科研人员开发了生物陶粒来取代。如今,我公司与国家地质科研专家在国内找到了适合加工火山岩滤料的矿藏,经过选矿、破碎、筛分、研磨等一系列工艺加工而成的粒状滤料,其主要成份为硅、铝、钙、钠、镁、钛、锰、铁、镍、钴和钼等几十种矿物质和微量元素,表观为不规则颗粒,颜色为红黑褐色,多孔质轻,颗粒粒径可根据不同要求生产。高效挂膜轻质滤料在物理微观结构方面表现为表面粗糙多微孔,这些特点特别适合于微生物在其表面生长、繁殖,形成生物膜。火山岩滤料使曝气生物滤池不仅能处理市政污水,以及可生化的有机工业废水、生活排水、微污染水源水等,也可在给水处理中取代石英砂、活性炭、无烟煤等用作过滤介质,同时还可对已经过污水处理厂二级处理工艺后的尾水做深度处理,其处理出水达回用水标准后可作中水回用。

一、火山岩生物滤料的物理特性:
1、外观形状:无尖粒状,对水流阻力小,不易堵塞,布水布气均匀;表面粗糙,挂膜速度快,反冲洗时微生物膜不易脱落。
2、多孔性:火山岩是天然蜂窝多孔,是菌胶团是佳的生长环境。
3、机械强度:经国家质检部门为5.08Mpa,实践证明可以耐得住不同强度的水力剪切作用,使用寿命远远长了其它滤料。
4、密度:密度适中,反冲洗时容易悬浮且不跑料,可以节能降耗。

二、火山岩生物滤料的化学特性:

化学成份如下:
化学成分 SiO2 CaO MgO Fe2O3 FeO Al2O3 TiO2 K2O Na2O
含量 % 53.82 8.36 2.46 9.08 1.12 16.89 0.06 2.30 2.55

1、生物化学稳定性:火山岩滤料抗腐蚀,具有惰性,在环境中不参与生物膜的生物化学反应。
2、表面电性与亲水性:火山岩滤料表面带有正电荷,有利于微生物固着生长,亲水性强,附着的生物膜量多且速度快。
3、对生物膜活性的影响方面:作为生物膜载体,火山岩滤料对所固定的微生物无害、无抑制性作用,实践证明不影响微生物的活性。

三、火山岩生物滤料的水力学特性:
1、空隙率:内外平均孔隙率在40%左右,对水的阻力小,同时与同类滤料相比,所需滤料量少,同样能达到预期过滤目标。
2、比表面积:比表面积大、开孔率高且惰性,有利于微生物的接触挂膜和生长,保持较多的微生物量,有利于微生物代谢过程中所需的氧气与营养物质及代谢产生的废物的传质过程。
3、滤料形状与水的流态:由于火山岩滤料是无尖粒状,且孔径大多数比陶粒要大,所以在使用时对水流的阻力小,节省能耗。

规格参数说明:

规格 堆积密度 实密度 孔隙率 适用范围
3~5mm 0.76 g/cm3 1.6 g/cm3 78% BAF、快速过滤设备等
4~6mm 0.75 g/cm3 1.6 g/cm3 74% 反硝化生物滤池、曝气生物滤池等
6~8mm 0.74 g/cm3 1.6 g/cm3 72% 反硝化生物滤池、曝气生物滤池等
15~30mm 0.72 g/cm3 1.6 g/cm3   生物过滤塔、厌氧生物滤池、垫层等


    火山岩生物滤料理化指标:
性能指标 单位 检测结果 性能指标 单位 检测结果
容重 Kg/m3 740 比表面积 m2/g 13.6-25.5
比重   1:1.29 抗压强度 Mpa 5.78
含水率 % 0.9-1.0 抗剪切强度 Mpa 3.98
孔隙率 % 73-82 磨擦损耗率 % <1
去除有机物 % 80以上 开始挂膜时间 小时 27
COD去除率 % 85以上 盐酸可溶率 % <1.0
BOD去除率 % 75-93 溶出物 微含有益的矿物与微量成份
除氨、氮 % 85以上 外观 饱满颗粒,类似球状