污水處理行業如何選擇合適的填料？
- 作者： 來源：宜興市恒清環保設備有限公司
時間：2020/2/12 點擊：2119
在產品中環保水處理填料，也稱為填料，是指用于提高產品加工性能、機械性能和/或降低成本的固體材料。
在污水處理領域，主要用于接觸氧化工藝。微生物聚集在填料表面，以增加與污水表面的接觸并降解污水。
優點:結構簡單，壓降小，耐腐蝕非金屬材料容易制造等。它非常適合氣體吸收、真空蒸餾和處理腐蝕性流體。
缺點:當塔頸增大時，會造成氣液分布不均勻、接觸不良等。，導致效率降低，這稱為放大效應響應。同時，填料塔存在重量大、成本高、清洗維護麻煩、填料損失大等缺點。
包裝選擇標準
填料的幾何特征數據主要包括比表面積、空隙率、填料因子等。，這是評估填料性能的基本參數。
(1)比表面積單位體積斜板填料的表面積稱為比表面積，用a表示，其單位為m2/m3。填料的比表面積越大，提供的氣液傳質面積越大。因此，比表面積是評價填料性能的重要指標。
(2)空隙體積單位體積填料中的空隙體積稱為空隙體積，用E表示，其單位為m3/m3，或用%表示。填料的孔隙率越大，氣體通過能力越大，壓力越低。因此，孔隙率是評價填料性能的另一個重要指標。
(3)填料因子填料的比表面積與空隙率的三次方的比值，即a/e 3，稱為填料因子，以f表示，單位為1/m。它表示填料的流體力學性能。F值越小，流動阻力越小。
填料的性能主要取決于:
具有較大的比表面積(m2/m3填料層)
液體在填料表面具有良好的均勻分布性能。
氣流可以均勻地分布在填料層中
調味料的空隙率很大(m3/m3填料層)。
在相同的操作條件下，填料的比表面積越大，氣液分布越均勻，表面潤濕性越好，傳質效率越高。填料的孔隙率越大，結構越開放，通量越大，壓降越低。
用模糊數學方法評價了9種常用填料的性能。絲網波紋填料綜合性能最好，拉西環最差。
填料的選擇包括確定填料的類型、規格和材料。所選擇的填料不僅要滿足生產過程的要求，還要最大限度地降低設備投資和運行成本。
1
填料類型的選擇
斜板填料類型的選擇應考慮分離過程的要求，通常考慮以下幾個方面:
1)傳質效率較高。一般來說，規整填料的傳質效率高于散裝填料。
2)通量應該大。在保證較高傳質效率的前提下，應選擇具有較高淹沒點氣速或氣相動能因子的填料。
3)填料層的壓降較低。
4)填料防污性能強，便于拆卸、組裝和維修。
2
斜板包裝規格的選擇
包裝規格是指包裝的公稱尺寸或比表面積。
(1)散裝包裝規格的選擇
工業塔中常用的散裝填料有DN16、DN25、DN38、DN50、DN76等規格。
對于相似的填料，粒徑越小，分離效率越高，但阻力增加，通量降低，填料成本也增加很多。然而，當大尺寸填料應用于小直徑塔時，會出現液體分布不良和嚴重的壁流，這將降低塔的分離效率。
因此，應該對塔直徑與填料尺寸的比率進行規定。通常，塔直徑與公稱填料直徑的比值D/d應大于8。
(2)常規包裝規格的選擇
工業上常用的規整填料的類型和規格有多種表達方式。在中國，習慣用比表面積來表示類型和規格。主要有125、150、250、350、500、700等規格。
對于相同類型的規整填料，比表面積越大，傳質效率越高，但阻力增大，通量減小，填料成本明顯增加。
選擇時，應綜合考慮分離要求、通量要求、場地條件、材料性能、設備投資、運行費用等方面，使所選填料既能滿足技術要求，又具有經濟合理性。
3
斜板填料的選擇
填料分為三類:陶瓷、金屬和塑料。
(1)陶瓷填料
陶瓷填料具有良好的耐腐蝕性和耐熱性。陶瓷填料價格便宜，表面潤濕性好。易碎是它最大的缺點。廣泛應用于氣體吸收、氣體洗滌、液體萃取等過程。
(2)塑料填料
塑料填料的材料主要有聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯等。聚丙烯在中國被廣泛使用。該塑料填料具有良好的耐腐蝕性，能抵抗普通無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。耐溫性好，可在100℃以下長期使用。
塑料填料重量輕、價格便宜、韌性好、耐沖擊、不易碎，可制成薄壁結構。流量大，壓力低，主要用于吸收、解吸、萃取、除塵等設備。
塑料填料的缺點是表面潤濕性差，但通過適當的表面處理可以改善其表面潤濕性。
(3)金屬填料
金屬填料可以由各種材料制成，腐蝕是選擇的主要考慮因素。
碳鋼填料成本低，表面潤濕性好。對于無腐蝕性或低腐蝕性的材料，應優先選用。
不銹鋼填料具有很強的耐腐蝕性，一般能抵抗除氯離子以外的常見物質的腐蝕，但成本較高，表面潤濕性差。在某些特殊場合(如極低噴霧密度下的真空蒸餾過程)，必須對其表面進行處理才能獲得良好的應用效果。
由鈦、特殊合金鋼和其他材料制成的填料成本高，通常僅用于一些高腐蝕性材料。
一般來說，金屬填料可以制成大流量、小氣體阻力和高抗沖擊性的薄壁結構。它可以在高溫、高壓和高沖擊強度下使用，應用范圍最廣。
填料的類型
1、拉西包裝
拉西克填料是由拉申在1914年發明的，是一種外徑和高度相同的環。拉西環填料氣液分布差、傳質效率低、阻力大、通量小，在工業上應用較少。
2、鮑爾環包裝
打包機是拉西環的改進。拉西環的側壁上有兩排矩形窗口。切割環壁的一側仍與壁面連接，另一側彎入環中形成向內延伸的舌片，舌片的側邊在環的中心重疊。
由于環壁上有孔，貝爾環大大提高了環內部空間和內表面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。與拉西環相比，包環的氣體流量可提高50%以上，傳質效率可提高30%左右。打包環是一種廣泛使用的填料。
3、級聯填料環
級聯環填料是對鮑爾環的改進。與鮑爾環相比，葉柵環的高度降低了一半，一端增加了一個錐形翻邊。
由于縱橫比的減小，氣體圍繞填料外壁的平均路徑大大縮短，并且氣體通過填料層的阻力減小。錐形翻邊不僅增加了填料的機械強度，而且使填料由線接觸變為點接觸，不僅增加了填料之間的間隙，而且成為沿填料表面流動的液體的聚集和分散點，可以促進液膜的表面更新，有利于提高傳質效率。
級聯環具有比鮑爾環更好的綜合性能，成為更好的環保填料。
4、馬鞍形填料
弧形馬鞍形填料是馬鞍形填料的一種，它的形狀像馬鞍，一般由瓷材料制成。
弧形鞍形填料的特點是表面開放，內外不區分，表面兩側液體流動均勻，表面利用率高，流道呈弧形，流阻小。
其缺點是容易重疊，導致部分填料表面重疊，從而降低傳質效率。弧形鞍狀填料強度和破碎能力差，在工業生產中應用不廣泛。
5、矩形鞍形填料
矩形鞍形填料將弧形鞍形填料兩端的弧形面變為矩形面，兩個面大小不同，成為矩形鞍形填料。
當堆疊時，矩形鞍狀填料不重疊，并且液體分布相對均勻。矩形鞍形填料一般由瓷材料制成，其性能優于拉西環。瓷拉西環在國內的絕大多數應用已經被瓷鞍填料所取代。
