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新型过滤介质SS滤料过滤除铁除锰试验

  
        为了测定SS滤料的性能,我们请第二军医大学、中科院上海硅酸盐研究所、辽宁省疾病预防控

制中心等单位,对SS滤料的化学成分、理化指标、放射性强度、毒理和致突变及净水效果等项目,

进行了检测分析,证明SS滤料化学性能稳定,机械性能牢固,比表面积较大,吸附能力强,无毒无

害,不污染水质,各项指标均符合水处理使用要求。

    一、卫生安全性检验

     经对SS滤料25项指标进行卫生安全性检测,均符合国家规范要求,证明SS滤料不会对水质

造成污染。测定结果详见表1。

      卫 生 安 全 性 检 验 结 果            表  1 
   
序号
测定项目
单位
测定结果
卫生规范要求
判定
对照水
浸泡水1
浸泡水2
1
色度
5
5
5
增加量≤5
合格
2
浑浊度
0.8
0.9
0.9
增加量≤0.2
合格
3
臭和味
 
浸泡后无异臭、异味
合格
4
肉眼可见物
 
合格
5
PH
 
7.5
7.57
7.56
改变量≤0.5
合格
6
DTS
mg/L
225
229
232
增加量≤10
合格
7
耗氧量
mg/L
0.45
0.53
0.61
增加量≤1
合格
8
mg/L
0.002
增加量≤0.005
合格
9
mg/L
0.0005
增加量≤0.0005
合格
10
铬(Cr6
mg/L
0.004
增加量≤0.005
合格
11
mg/L
0.02
增加量≤0.02
合格
12
mg/L
0.0010
增加量≤0.0002
合格
13
三氯甲烷
mg/L
0.012
0.0040
0.0039
增加量≤0.006
合格
14
挥发性酚
mg/L
0.002
增加量≤0.002
合格
15
mg/L
0.06
增加量≤0.06
合格
16
mg/L
0.02
增加量≤0.02
合格
17
mg/L
0.02
增加量≤0.2
合格
18
mg/L
0.02
增加量≤0.2
合格
19
mg/L
0.002
增加量≤0.005
合格
20
mg/L
0.02
增加量≤0.05
合格
21
mg/L
0.0005
增加量≤0.002
合格
22
氟化物
mg/L
0.1
 
 
23
硝酸盐
mg/L
0.1
 
 
24
mg/L
0.01
 
 


    二、SS滤料工作吸附量试验

     
    工作吸附量是指一定重量的SS滤料用于除铁,当过滤出水含铁量超过0.3mg/ l时的最大吸附

量。
经第二军医大学实验室测定,SS滤料的工作吸附量为2.5mg/g,即每克SS滤料可以吸附2.5

克原水中的铁。

三、有机毒物测试

     水源遭受工业污水和农药污染时,原水中有机物的含量就会增加。第二军医大学药学院对受

到污染的水用SS滤料进行过滤试验,对过滤水和未过滤水用气相色谱测定了四氯化碳、666、滴滴

涕等有害物质,用反相高效液相色谱测定了苯丙芘致癌物质的含量,其结果见表2、表3。
  

666DDT测试结果            表2

项目
过滤前
(μg/L)
过滤后
(μg/L)
去除率
%)
α-666
0.044
0.015
65.90
β-666
0.019
0.0035
81.70
δ-666
0.035
0.0031
91.14
γ-666
0.035
0.0031
91.14
DDT
0.035
0.0031
91.14

     
苯丙芘、四氯化碳、氯仿测定结果        表3

项目
过滤前
(μg/L)
过滤后
(μg/L)
去除率
%)
苯丙芘
0.00143
0.00073
48.95
CCL4
0.39
0.19
51.28
CHCL
92.78
72.23
22.15

       
       试验结果表明,SS滤料对有机毒物具有一定的去除能力。另外,用Ames试验结果表明,原水样

致突性为阳性,经SS滤料过滤后转为阴性,表明SS滤料具有去除致突变物质的能力。
 
   
   四、SS滤料Ames试验

    当原水受到有机物污染时,水中的有机物经致突性检测,都能获得阳性结果。原水用SS滤料

过滤后,能否去除或降低水的致突性,第二军医大学特殊毒理学教研室用Ames试验对SS滤料进行

了评价。

   试验结果表明,剂量在每皿500ml以上时,原水在加与不加S9的情况下,对TA98的诱发回变菌落数均超过自发回变菌落数的2倍,呈现阳性,显示有移码致突性。各剂量对TA97TA100TA102未见有致突性。
    同一水样经SS滤料过滤,无论加与不加S9,均未见对TA97TA100TA102有致突性。表明SS滤料具有去除致突变物质的能力。
   五、除铁效果试验
    水样以井水加硫酸亚铁配制,投加量为1.7710.650mg/L,经曝气后采用SS滤料过滤。
    过滤使用有机玻璃管,规格φ80×600mm。称取筛选处理后的S S滤料1.0Kg,装填于过滤器内,滤层厚度400mm,承托层200mm,高铁水过滤流量1.0L/min。每个试验号过滤前后均采3个水样,用日立Z8000原子吸收分光光度计测定含铁量。结果表明,当原水含铁量不超过10mg/L时,经SS滤料过滤可以降到0.3mg/L以下,试验结果见表4。


SS滤料过滤除铁效果           表4

试验号
过滤前
(μg/L)
过滤后
(μg/L)
去除率
%)
1
1.770
0.108
93.92
2
3.930
0.175
95.54
3
6.344
0.19
96.97
4
8.255
0.120
98.54
5
10.650
0.215
97.98

 
   六、除锰效果试验

    在地壳中,一般铁与锰是共生的,所以含铁地下水大都含锰。因此,在除铁的同时,必须考

虑除锰。
1989年3月上海第二军医大学中心试验室对SS滤料除锰效果进行了分析测试,测试结果

见表5。
 
         

   SS
滤料除锰效果(n=3)           表5

PH值
锰投加量
mg/L)
滤后锰含量
mg/L)
去除率
%)
6
6.64
3.559
     46.4
7
6.64
0.102
98.46


    由表5可以看出,PH值对锰的去除影响较大,要获得好的除锰效果应将PH值提高到7.0以上。
                       

   七、净水效果试验
    
    第二军医大学中心试验室对SS滤料处理其它各项理化指标的效果进行了试验,试验结果见表

6。
从表6可以看出,SS滤料不仅除铁效果好,而且具有除色、去味、去除重金属离子和有机有害

物质的能力。

         处理前后水质分析结果        
     表6
 目
处理前
mg/L)
处理后
mg/L)
去除率
%)
色度
15
1
93.5
浑浊度(度)
22
1.3
98.9
 臭和味(级)
2
0
100
肉眼可见物
 
PH
6.9
6.9
 
总硬度(以CaO计)
7.5
7.3
2.7
1.35
0
100
未检出
未检出
 
0.031
0.021
32.2
溶解性总固体
0.047
0.005
89.4
未检出
未检出
 
未检出
未捡出
 
耗氧量(COD)
4.47
2.03
      54.6
氨氦
0.065
0.040
      38.5
亚硝酸盐氮(以N计)
0.045
0.03
      33.3

 
   八、PH值对SS滤料除铁效果的影响

    为弄清水的PH值对SS滤料除铁效果的影响,第二军医大学中心实验室在实验室进行了试验。

试验结果见表7。
     

 PH
值对除铁效果的影响           表7

PH
铁投加量
mg/L)
滤后铁余量
mg/L)
去除率
%)
6.0
8.56
0.345
95.96
6.5
8.56
0.177
97.93
7.0
8.56
0.111
98.70
7.5
8.56
0.091
98.94
8.0
8.56
0
100
9.0
8.56
0
100

    表7检测结果表明,随着PH值的增加,除铁效果明显提高。当PH=6时,仍然有显著的除铁能

力,说明SS滤料适应PH值的范围比较宽。我国绝大多数含铁地下水的PH≥6,采用SS滤料除铁,一

般不需调节PH值。

   九、水流阻力与出水铁锰含量的关系

    随着处理水量的增加,原水中的铁锰被SS滤料过滤吸附,铁锰在SS滤料中越积越多,水流阻

力就会越来越大,压力不断升高,除铁锰的效果也会随之下降,当出水铁含量超过0.3mg/h、含锰

量超过0.1mg/h时,就要进行反冲洗。

    实验表明,当SS滤料除铁除锰过滤器进出水压差达到0.12MPa时,出水含铁量就会急剧升高,

水质恶化,说明SS滤料己经饱和,必须进行反冲洗,以恢复SS滤料的除铁除锰能力。


   十、SS滤料反冲洗后吸附效能试验

    随着过滤水量的增加,SS滤料的吸附能力逐渐下降,当出水含铁量超过国家饮用水标准

时,就要进行反冲洗。第二军医大学中心实验室在验室对反冲洗后
SS滤料除铁效能进行了检测,

结果见表8。

        反冲洗后滤料除铁效能测试结果    表8

反冲洗次数
铁投加量
mg/L)
滤后铁含量
mg/L)
去除率
%)
1
4.0
0
100
2
8.57
0.015
99.82
3
        14.25
0.24
99.80

    多年实际应用证明,SS滤料可以反复使用,如坚持按要求反冲洗,都能使SS滤料的性能得到

良好的恢复,长时间保持高效净水效果。

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