CN102040291B - 粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统 - Google Patents
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Abstract
一种粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统，包括有输水装置、排水主管，还带有粘土岩-活性炭纤维过滤装置；输水装置与粘土岩-活性炭纤维过滤装置连通；粘土岩-活性炭纤维过滤装置与排水主管连通；粘土岩-活性炭纤维过滤装置分设粘土岩-活性炭纤维介质层及布气结构层；粘土岩-活性炭纤维介质层包括三个滤层：改性膨润土滤层、活性炭纤维滤层、沸石滤层，自上而下依次布置，改性膨润土滤层、沸石滤层上方留有一定空间。布气结构层位于粘土岩-活性炭纤维介质层下部，布气结构层与粘土岩-活性炭纤维介质层连通。运用本发明系统对养殖有机污水进行处理，结果表明：氨氮去除率42％～48％，脱色率64％～68％，获得良好水净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及水净化处理中运用固体吸附剂物理及化学吸附性能，去除或降低污水中多种污染物质的净水过滤系统，尤其涉及净化养殖污水的一种粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统。
背景技术
利用吸附作用进行物质分离具有悠久的历史，它能有效去除污水中多种污染物质，包括各种溶解性有机物、色度，尤其是采用其他方法难以有效去除的有毒物质、重金属、难降解污染物。吸附法作为一种重要的污水处理方法适应范围广，处理效果好。随着人类对环境生态要求的不断提高，吸附法在污水处理中发挥着愈趋重要的作用。吸附剂是吸附法的重要物质媒介，其性能是影响处理效果及运行成本的重要因素。目前，水处理中应用的以活性炭作为主要吸附剂的净水过滤系统虽具有较好处理效果，但由于活性炭价高，使以其作为主要吸附剂的该类净水过滤系统运行成本居高不下。并且过滤系统采用的单纯水反洗方式用水量大，反洗时间长，效果不佳，限制了吸附法广泛应用。
发明内容
本发明的目的是，克服上述技术缺陷，提供一种具有粘土岩-活性炭纤维介质、处理效果稳定、反洗效率高、运行成本低廉、管理更为简便的净水过滤系统。
一种粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统，包括有输水装置、排水主管，其特征在于，还带有粘土岩-活性炭纤维过滤装置；输水装置与粘土岩-活性炭纤维过滤装置连通；粘土岩-活性炭纤维过滤装置与排水主管连通；
粘土岩-活性炭纤维过滤装置设粘土岩-活性炭纤维介质层3；
粘土岩-活性炭纤维介质层包括三个滤层：改性膨润土滤层4、活性炭纤维滤层5、沸石滤层6，自上而下依次布置，改性膨润土滤层、沸石滤层上方留有一定空间。
本发明工作原理：养殖污水由输水装置送至粘土岩-活性炭纤维过滤装置，自上而下依次流经粘土岩-活性炭纤维介质层的三个滤层：改性膨润土滤层、活性炭纤维滤层、沸石滤层，由滤层内滤料对有机物进行吸附，净水通过排水主管回至养殖池。
本发明系统粘土岩-活性炭纤维过滤装置采用的粘土岩-活性炭纤维介质层由改性膨润土滤层、活性炭纤维滤层、沸石滤层组成。膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的层状硅铝酸盐，蒙脱石结构及电荷性质决定其具有很大比表面积及良好吸附性能。天然膨润土由于表面硅氧结构极强的亲水性及层间大量可交换阳离子的水解，使其表面存在一层水膜而影响了其对疏水性有机污染物的吸附。膨润土改性主要是通过以400度温度对天然膨润土进行高温焙烧，使其受热失去表面水、层间吸附水及空隙中的杂质，减小水膜和杂质产生的吸附阻力，并且增大比表面积，有效改善和提高了其吸附性能。我国膨润土资源丰富，开采成本低。
活性碳纤维(简称ACF)是一种新型高效吸附剂，它具有发达的微孔结构，巨大的比表面积，众多的官能团，其微孔直径主要介于1～2.5nm。沸石是一种含水多孔硅铝酸盐矿物质，对水体中氨氮具有良好交换性能。本发明系统采用的粘土岩-活性炭纤维介质层集多种优良性能滤材于一体，合理配置，使其在具有良好吸附性能前提下，使用成本大大下降。
附图说明
附图1是本发明系统工作示意图；
附图2是本发明系统粘土岩-活性炭纤维过滤装置结构示意图。
附图3是本发明系统布气结构层结构示意图。
1输水装置、2粘土岩-活性炭纤维过滤装置、3粘土岩-活性炭纤维介质层、4改性膨润土滤层、5活性炭纤维滤层、6沸石滤层、7布气结构层、8布气总管、9连通管件、10微孔管、11排水主管。
具体实施方式
实施例1
一种粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统，包括有输水装置1、排水主管11，还带有粘土岩-活性炭纤维过滤装置2；输水装置1与粘土岩-活性炭纤维过滤装置2连通；粘土岩-活性炭纤维过滤装置与排水主管11连通；
粘土岩-活性炭纤维过滤装置分设粘土岩-活性炭纤维介质层3及布气结构层7；
粘土岩-活性炭纤维介质层包括三个滤层：改性膨润土滤层4、活性炭纤维滤层5、沸石滤层6，自上而下依次布置，体积比为：4∶0.5∶1；改性膨润土滤层、沸石滤层上方留有一定空间。
一布气结构层位于粘土岩-活性炭纤维介质层下部，布气结构层包括布气总管8、连通管件9、微孔管10，布气总管通过连通管件连通微孔管。布气结构层与粘土岩-活性炭纤维介质层连通。微孔管内气体压力大于负荷水压，气水比：6∶1～10∶1，根据反洗所需强度调节。本实施例气水比：6∶1。
实施例2
在粘土岩-活性炭纤维过滤装置2内的粘土岩-活性炭纤维介质层3布置三个滤层：改性膨润土滤层4、活性炭纤维滤层5、沸石滤层6。自上而下依次排列，体积比：4∶0.6∶0.9；布气结构层7其微孔管内气压大于负荷水压，气水比：10∶1。其他同实施例1。
实施例1及实施例2养殖污水由输水装置1送至粘土岩-活性炭纤维过滤装置2，自上而下依次流经粘土岩-活性炭纤维介质层3的三个滤层：改性膨润土滤层4、活性炭纤维滤层5、沸石滤层6，由滤层内滤料对有机物进行吸附，所产生的净水通过排水主管11回至养殖池。非工况需清洗时，根据反洗所需强度调节布气结构层7的出气量，保持所需气水比。
实施例1及实施例2水处理效果：氨氮去除率42％～48％，脱色率64％～68％，获得良好水净化效果。本发明系统采用气水联合反洗方式，气液固接触充分，扰动性能好，有效提高反洗效果，操作管理也更为简便。
Claims (2)
1.一种粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统，包括有输水装置、排水主管，其特征在于，还带有粘土岩-活性炭纤维过滤装置；输水装置与粘土岩-活性炭纤维过滤装置连通；粘土岩-活性炭纤维过滤装置与排水主管连通；
粘土岩-活性炭纤维过滤装置设粘土岩-活性炭纤维介质层；
粘土岩-活性炭纤维介质层包括三个滤层：改性膨润土滤层、活性炭纤维滤层、沸石滤层，自上而下依次布置，改性膨润土滤层、沸石滤层上方留有空间；
所述改性膨润土滤层、活性炭纤维滤层、沸石滤层，体积比：4∶0.6～0.4∶0.9～1.1；
粘土岩-活性炭纤维过滤装置还设有布气结构层；
所述布气结构层位于粘土岩-活性炭纤维介质层下部，布气结构层与粘土岩-活性炭纤维介质层连通。
2.按照权利要求1所述的粘土岩-活性炭纤维净水过滤系统，其特征在于，所述布气结构层包括布气总管、连通管件、微孔管，布气总管通过连通管件连通微孔管；微孔管内气体压力大于负荷水压，气水比：6∶1～10∶1。
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