화산암 여과재는 인공소결, 파쇄, 체질 등의 과정을 거쳐 만들어진 천연 여과재이다. 세라믹 필터 소재는 일반적으로 셰일 세람사이트와 클레이 세람사이트로 구분됩니다. 석탄분말과 점토에 소량의 조공제를 첨가하여 고온에서 소결한 것입니다.
BAF의 생물학적 담체로서 필터 재료의 선택은 생물학적 필터가 효율적이고 성공적으로 작동할 수 있는지 여부에 매우 중요합니다. 화산암 필터 재료와 세람사이트 필터 재료는 모두 우리가 설계한 프로젝트에 사용됩니다. 이에 비해 현재 운영 중인 10개 이상의 하수 처리장의 종합적인 상황을 기준으로 볼 때 화산암 필터 재료가 더 좋습니다. 그 장점은 주로 경화 방지 능력과 큰 다공성의 두 가지 측면에 반영됩니다.
필터 재료의 경화가 적습니다.
BAF 필터의 경화로 인해 발생하는 많은 심각한 문제로 인해 자재, 운전 중 여과재의 경화 현상은 일부 하수 처리장 운영자에게 가장 골치 아픈 문제가 되었으며 BAF 설계 과정에서 주의해야 할 주요 문제 중 하나이기도 합니다.
현재 사용 경험에 따르면 화산암 여과재와 세람사이트 여과재는 사용 중 경화에 저항하는 능력에 차이가 있습니다. 쓰촨성 서창시 충해(Qionghai) 하수처리장, 쓰촨성 자공공징(Zigong Gongjing) 하수처리장, 대련(大連) 말란강(Malan River) 하수처리장 등 화산암 여과재를 사용하는 하수처리장에서는 굳지 않고 정상적으로 가동되고 있는 반면 세람사이트(ceramsite)는 굳지 않고 정상적으로 운영되고 있다. 필터 재료 쓰촨성 메이산(Meishan) 하수 처리장과 광동성 장먼(Jiangmen) 하수 처리장은 때때로 필터 재료 경화를 겪고 있습니다. 현재까지 쓰촨성(Sichuan)의 하루 40,000m3 하수 처리장은 여전히 필터 재료 경화 문제로 어려움을 겪고 있습니다. .
여과재가 어떻게 굳는 것을 방지할 수 있는지에 대한 문제로 저희도 초기 엔지니어링 설계시 일반 세람사이트를 사용하는 경향이 있습니다(주요 고려사항은 화산암이 불규칙하고, 필터재가 외부 표면으로 인해 쌓인 상태) 돌기가 많을수록 바이트 면적이 증가하기 때문에 필터 재료가 경화되기 쉽습니다. 그러나 일반 (둥근) 세라믹 사이트의 경화는 더 작아야합니다. 대련 Malanhe 하수 처리장에서 사용되는 필터 재료는 정상적으로 운영되고 있으며 일부 프로젝트에서는 화산암 필터 매체도 사용합니다. 프로젝트가 생산에 들어간 후, 우리는 두 필터 재료의 경화 저항 능력이 우리가 기대했던 것과 정반대라는 것을 발견했습니다. 두 필터 재료에 대한 반복적인 연구와 비교 후에 마침내 세람사이트 간의 무게 차이가 있다는 것을 발견했습니다. 입자가 커서 불완전 처리 후 장기간 홍조가 발생합니다.
일반적인 요구사항에 따르면 세람사이트 필터재는 BAF에서 요구하는 비중과 기공률을 충족해야 하며, 생산 과정에서 다량의 플라이애시와 조공제를 첨가해야 합니다(규정에 따라). 데이터, 일반적으로 플라이애시 50 점토의 경우 약 45%, 조공제의 경우 5%입니다. 그러나 실제 생산 공정의 기술적 조건으로 인해 대부분의 제조업체에서 위 요구 사항에 따라 생산하는 필터 매체는 충분히 강하지 않을 수 있습니다. 따라서 플라이애시와 조공제를 덜 첨가하면 세람사이트의 비중과 기공률이 낮아지고 입자 크기의 차이(BAF는 일반적으로 3~6mm가 필요함)와 함께 입자 간의 무게 차이가 더욱 커집니다. . 필터를 플러싱할 때 동일한 플러싱 강도에서 필터재(특히 하층의 입자 직경이 큰 필터재)는 무게가 크고 유동화 속도가 낮으며 상호 마찰이 부족하여 세척할 수 없습니다. 이는 필터가 굳은 후 청소할 때의 상황을 관찰하여 확인할 수 있습니다.
화산암 필터재는 기본적으로 경화 현상이 없으며, 이는 기공률이 크고, 비중이 작으며, 동일한 입자 크기 분포를 갖는 필터재 입자 간의 중량 차이가 작고, 플러싱 시 상대적으로 균일하며, 경화 가능성이 크게 줄어 듭니다.
큰 다공성, 큰 농축 바이오매스 및 높은 유기물 부하
화산암의 큰 다공성은 비중을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 더 많은 바이오매스를 고정하고 유기물 함량을 향상시킬 수 있습니다. 단위 필터 재료당 부하.
현재 시중의 화산암 필터재 공급량으로 볼 때 화산암은 크고 작은 기공이 풍부하고 기공률은 일반적으로 약 50에 도달할 수 있습니다(실린더 압력 강도 보장을 전제로 소결한 후). 변형된 화산암 필터 재료는 60 이상에 도달할 수 있습니다. 이러한 큰 다공성은 생물학적 성장과 번식을 위한 더 큰 공간을 제공합니다. 해당 단위 부피 바이오매스는 더 크고, 필터 재료의 단위 부피 유기물 부하도 더 높습니다. 치료 효과가 더 좋습니다.
세람사이트 필터재는 기공이 30개 정도밖에 안 되는 것으로 추정되는데, 주로 미세기공으로 되어 있어 기공 내부의 생물학적 농축량이 상대적으로 훨씬 적다.
다공성이 크고 동기식 탈질 효과가 좋다
화산암 내부의 상호 연결된 기공이 발달하여 필터 물질 내부에 혐기성(무산소) 환경을 형성하기가 더 쉽습니다. 동기식 탈질 효과. 데이터에 따르면 탈질 효율은 50 이상에 이를 수 있다. 실제 측정한 데이터에 따르면 화산암을 이용한 하수처리장 원수의 탄소-질소 비율이 불균형할 경우 탈질 효율은 30에 가깝다.
공극률이 크고, 플러싱 후 남은 바이오매스가 보장됩니다
화산암 내부의 서로 연결된 기공이 발달하여 필터재 내부에 축적된 바이오매스가 크기 때문에 이러한 유기체가 더 쉽게 세척될 수 있으므로 세척 후 필터 재료는 강력한 생물학적 활성을 유지할 수 있으며, 이는 세척 후 BOD 저하 및 SS의 쉬운 침투 문제를 효과적으로 해결하여 처리 시스템의 전반적인 물 출력 효과를 향상시킬 수 있습니다. .
화산암의 강함도 언급한다.
생물학적 필터 소재의 강도는 주로 실린더 압력 강도와 마모율로 설명됩니다. 우리는 화산암이 강도가 낮고 마모율이 높으며 BAF 플러싱 조건에 적응할 수 없고 수명이 짧으며 필터 재료를 많이 소비하고 하수 처리 비용이 증가한다고 생각했습니다. 그러나 대련 말란허 하수처리장의 6년 운영 경험으로 볼 때, 여과재의 강도로 인해 화산암 여과재가 아직 보충되지 않은 상태이며, 이는 이미 쓰촨성에서 운영 중인 일부 하수처리장에서도 마찬가지입니다. , 그래서 우리는 보기를 변경했습니다.
화산암의 강도가 BAF의 작동 요구 사항을 충족할 수 있는 이유는 분석 및 연구를 통해 다음과 같습니다. 실험 조건에서 "마모율"은 필터 재료를 만드는 기계적 방법에 의해 달성됩니다. 자연 조건에서 서로 직접 문지르면 마모율이 자연스럽게 높아집니다. BAF 작동 중에 필터 재료는 물에 담가 분산된 상태로 생물막으로 싸여 있습니다. 필터 재료 사이의 직접적인 마모 확률은 적고 마모율은 당연히 낮습니다.
설계 과정에서 우리가 일반적으로 요구하는 화산암 필터 재료의 강도는 다음과 같습니다:
실린더 압력 강도: ≥1MP;
마모율: 덜 3보다;
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5 화산암을 사용한 일부 설계 제어 매개변수
필터 재료에 대한 포괄적인 특성 요구 사항
모양: 구형 또는 무정형
p>건식 부피 밀도: 0.5~0.9톤/m3;
습식 부피 밀도: 0.8~1.0톤/m3;
다공성: 35~50;
실린더 압축 강도: ≥1MP;
마모율: ≤3;
필터 입자 크기: d=4~6mm;
필터 지원 레이어(쿠션)
지지 레이어는 일반적으로 자갈을 지지 레이어로 사용하며 3개의 레이어로 구분됩니다. 그라데이션은 다음과 같습니다.
첫 번째 레이어(하단) d=30~45mm , h=150mm;
두 번째 레이어(중간) d=20~30mm, h=100mm;
세 번째 레이어(상부 레이어) d=8~15mm, h= 100mm;
필터 풀 역세 요구 사항
필터 층 두께는 일반적으로 4m입니다.
공기 플러시 강도는 0.35m3 공기/m3 필터 재료입니다.min
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물 세척 강도는 0.13m3 물/m3 필터 재료입니다.min
BOD5 부하는 1.8-2.2kg.BOD5/m3 필터 재료/d
NH3- N 부하는 0.3-0.4kg.NH3-N/m3 필터 재료/d입니다.