井下水过滤阶段滤料制备实验研究

【摘 要】本文根据过滤阶段的特性和煤矿井下的性质，对石英滤料、天然沸石滤料以及改性沸石滤料进行过滤试验研究，在填料高度均为300mm、滤速均为10m/h的条件下进行试验研究，三者对要处理水色度的去除效果相当，对CODMn及硬度的去除率依次增大；焙烧后的沸石对CODMn及硬度的处理效果最好，去除率可分别达到72.42%和9.75%，两者均满足饮用水要求。

【关键词】改型沸石；过滤；矿井水；饮用水

Preparation Experiment of Filter Material in Filtration Stage of Mine Water

MENG Xian-hui

（Shandong Metallurgy Designing Institute， Jinan Shandong 250014，China）

【Abstract】Selectivity experiment of filter material： quartz， natural zeolite， modified zeolite were carried out in this paper based on the speciality of filtration stage and the character of underground coal mine， the experiments were all carried out in media height 300mm， filtration rate 10m/h.This three material were equal in removing the chroma of the water to be processed.The removal rate to CODMn and hardness increase successively；the effect of the raosted zeolite to CODMn and hardness is the best，the removal rate can reach 72.42% and 9.75% separately，both can satisfy the demand of drinking water.

【Key words】Version zeolite；Filtration；Mine water；Drinking water

过滤是以粒状滤料层截留水中悬浮杂质，进而使水获得澄清的工艺过程。过滤的功效不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的浊度降低而被部分去除。至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去混浊度的保护或依附时，在滤后消毒过程中将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了条件。在饮用水的净化工艺中过滤是不合缺少的，它是保证饮用水卫生安全的重要措施。在此试验中，过滤主要是为了降低水的硬度及高锰酸盐指数。

1 滤料的选择依据

滤池中的滤料是承担过滤功能的主要部分，质量的好坏直接决定着出水水质。给水处理所用的滤料，必须符合三个要求：

（1）具有足够的机械强度，以防冲洗时产生滤料磨损和破碎现象。

（2）具有足够的化学稳定性，以免滤料与水产生化学反应而恶化水质，尤其不（能含有对人类健康有害的物质。

（3）具有一定的颗粒级配和适当的空隙率。此外滤料应尽量就地取材，货源充足，价廉。

根据此三点，选择石英、天然滤石和改型后的滤石为原料进行实验研究。

2 过滤试验方法及装置

试验所用过滤装置是由两根内径为20mm、长为2m的有机玻璃柱、储水瓶、转子流量计等组成的自制的试验装置，分别取一定量的石英砂滤料或沸石滤料装柱，经过混凝沉淀后的水从进水口通过重力自流自上而下流过过滤柱，流量的大小由转子流量计控制，过滤后的水由出水口排出，出水500ml后取水样进行分析。过滤试验装置如图1所示，过滤试验用水为原水样混凝沉淀1小时后的出水，水质参数如表1所示。

表1 过滤用水水质

Tab.1 Quality of the water using for filtration

3 实验结果与讨论

3.1 石英砂滤料的制取

将石英原矿破碎、筛分后，取粒径为0.5mm～1.25mm。将所选石英砂滤料烘干，从中称出400g，用一系列不同孔径的标准筛进行筛析，称量留在各筛上的砂样质量，计算出过筛百分率，石英砂粒度组成如图2所示。

4 结论

过滤阶段是煤矿井下水生产饮用水的关键阶段，要求滤料有足够的机械强度、化学稳定性、具有一定的颗粒级配和适当的空隙率，以及对环境无污染。对粒径0.5mm～1.25mm的石英滤料、天然沸石滤料以及改性沸石滤料进行过滤试验研究，在填料高度均为300mm、滤速均为10m/h的条件下，三者对要处理水色度的去除效果相当，对CODMn及硬度的去除率依次增大；焙烧后的沸石对CODMn及硬度的处理效果最好，去除率可分别达到72.42%和9.75%，两者均满足饮用水要求。

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[责任编辑：刘帅]