过滤材料主要性能参数说明

过滤材料主要性能参数说明

一、主要性能指标

过滤材料的性能指标主要由粒度、机械强度、化学稳定性、颗粒形状和滤层孔隙率等。

二、性能指标的意义

1. 粒度：粒径和不均匀系数这两个指标统称为“粒度”。

过滤材料由许多大小不一的颗粒组成，为表示其组成情况，常用“粒径”和“不均匀系数”这两个指标。粒径表示滤料颗粒大小的概况，不均匀系数表示一堆滤料中不同大小的滤料颗粒的分布情况。

不均匀系数越大，表示滤料中颗粒尺寸的大小相差越大，粒径约不均匀。在水处理滤池应用中，滤料颗粒不均匀的后果是，反洗不易控制，因为反洗强度大，细小滤料会被反洗水带出；反洗强度小，则不能松动滤层底部的大颗粒滤料，致使反洗不彻底。反洗后滤料层中的颗粒按自上而下逐渐增大排列。滤料的不均匀加剧了这种排列，致使在运行过程中，由于表层滤料颗粒细小，黏附表面积大，截留悬浮颗粒量大，滤料孔隙尺寸将急剧减少，将导致滤池运行不久后，水头损失就较快地达到其允许值，过滤周期较短。

2. 机械强度：常用磨损率和破碎率来表示。

滤料应该有足够的机械强度。比如在反洗过程中，滤料处于流化状态，滤料颗粒相互不断地碰撞和摩擦，若其机械强度低，就会造成大量滤料破损，颗粒粒径变小。这些破碎滤料在反洗时会被反洗水带走，造成滤料的损失。若不将破碎滤料冲走而残留在滤层中，则过滤时会使水头损失增大，缩短过滤周期。

3. 化学稳定性：在1:1的盐酸溶液中，滤料溶出物的质量分数称为盐酸可溶率，他是判断化学稳定性的重要指标。

在水的过滤过程中，水与滤料的化学反应是造成出水水质恶化的原因之一。若过滤水作为饮用水，则更应防止化学反应而使出水中含有对人体健康有害的物质。

4. 颗粒形状：粒径相同而形状不同的滤料颗粒具有不同的表面积。

颗粒表面积对过滤效果和水头损失是有一定的影响的，因此在选择滤料时一定要估计到形

状的影响。但目前还难以精确地确定不规则形状颗粒的表面积，所以在计算和运行中，引入球状度的概念。

5. 滤层孔隙率：滤层中滤料与颗粒之间的空间体积占滤层总体积的百分率。

运行表明，过滤过程与滤层孔隙率有密切的关系。孔隙率大，滤层所能截留的悬浮颗粒量也大。孔隙率的大小与颗粒的形状、大小以及颗粒的排列状态有关。不规则形状滤料层的孔隙率大于球形颗粒。带有棱角的滤料层的孔隙率最大可达0.6以上；均一球形滤料按其排列状态的不同，孔隙率在0.26～0.48。

2014/2/11 何笔记

参考文献

［1］张春晖，何绪文，李开和.过滤技术在环境工程中的应用.北京：中国环境科学出版社，2011:1-15