改進(jìn)和強(qiáng)化傳統(tǒng)的常規(guī)水處理工藝是目前控制水廠出水有機(jī)物含量的最經(jīng)濟(jì)、最可行的手段。Zeolite是一種天然的多孔礦物,有很大的比表面積,具有吸附能力強(qiáng),表面粗糙等特點(diǎn)。本項(xiàng)研究是采用一種最簡單的工藝方法,即用經(jīng)活化后的天然沸石吸附劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)砂濾池中的砂濾料,使濾池除具有過濾去除水中濁度的作用,同時(shí)還可去除水中有毒的重金屬離子和部分溶解性的有機(jī)物。

由于沸石濾料的形狀不規(guī)則,具有較大的孔隙率。試驗(yàn)結(jié)果表明,在相同濾速條件下,沸石濾層的水頭損失比石英砂濾料可減少15 %。

濾池經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行,由于出水濁度增加或水頭損失升高,需要進(jìn)行反沖洗以恢復(fù)濾池的工作。試驗(yàn)表明,對試驗(yàn)所用的沸石粒徑反沖洗強(qiáng)度采用10L/s·m2,即可達(dá)到30 %的膨脹率,滿足濾池反沖洗的要求。而石英砂達(dá)到同樣的膨脹率,需沖洗強(qiáng)度約12L/s·m 2。試驗(yàn)期間,進(jìn)水濁度一般低于10NT U?,若過濾終點(diǎn)控制在出水濁度不大于3NTU時(shí),過濾周期可達(dá)到24-30h,經(jīng)約5min的反沖洗后,過濾出水濁度即能保持在3NTU?以下。試驗(yàn)期間,未覺察到沸石濾料有破損現(xiàn)象。由試驗(yàn)可知,用沸石作為濾池濾料,不僅能滿足過濾及反沖洗性能的要求,還可以節(jié)省反沖洗水量,降低運(yùn)行費(fèi)用。

為考察在相同粒徑的條件下,?沸石和石英砂去除濁度效果的差別?,對投加混凝劑并經(jīng)沉淀濁度在5-10NTU?的沉淀水進(jìn)行過濾除濁對比試驗(yàn)。在相同的濾層高度和濾速(8m/h)的條件下,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。可知,沸石過濾去除濁度的效果均明顯好于石英砂,這與濾料的外表面的性質(zhì)有關(guān)。沸石的外表面較石英砂要粗糙得多,具有更好的過濾水中懸浮固體和膠體物質(zhì)的性能。因此,采用沸石代替砂濾池中的砂濾料,?不會降低砂濾池原來去除濁度的主要功能。

作分層取樣試驗(yàn)表明,經(jīng)過60天的連續(xù)運(yùn)行,沸石濾罐去除氨氮仍然有效。沸石濾層去除氨氮主要發(fā)生在頂部進(jìn)水端20cm高度以內(nèi),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,即使在頂部20cm的濾層內(nèi),經(jīng)過60天的連續(xù)運(yùn)行也未達(dá)到吸附飽和,故若采用沸石作濾料來改善濾池去除氨氮的效果,可具有很長的使用周期。

總之,通過試驗(yàn),可以得出以下幾個(gè)結(jié)論:

①沸石的孔隙率大,濾層截污能力強(qiáng),水頭損失值小于砂濾料,由于其密度比石英砂小,所需的反沖洗強(qiáng)度比石英砂低,可節(jié)省反沖洗水量,沸石的耐磨強(qiáng)度能滿足作為給水處理濾料的要求。
②相同粒徑下,沸石濾料去除濁度的效果略好于石英砂。
③沸石去除水中的有機(jī)物(高錳酸鹽指數(shù))、苯酚和氨氮的效果明顯優(yōu)于石英砂。
④沸石對去除上述各種污染物均具有很長的使用周期,確切的使用周期長短有待今后根據(jù)不同的原水水質(zhì),通過長期的試驗(yàn)觀測確定。
⑤采用沸石濾料代替石英砂濾料是改善出水水質(zhì)的一種經(jīng)濟(jì)、簡單的方法,該濾料是一種值得推廣的可行的新型濾料。