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专题报道
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定型固定式填料

C1)简介
 
定型固定式填料如图2-1所示，这种填料始用于20世纪年代初，其材质有酹醛树脂 加玻璃纤维布及固化剂、不饱和树脂加玻璃纤维布及固化剂、塑料等。固定式填科主要包括 蜂窝状和波纹板状等硬性填料。
 
 
图定型固定式填料
 
 
 
 
_特点
 
在物接触氧隹池较多采用固定填料.经生产运行数据表明-应用固定式填料有麵卞的体 点：①反应池中有较高的生物浓变和生物活性.可有效去除废水中的有机污染物质，：对 COD的去除率可达到85/e〜90 ：=体积负荷相对于活性污泥法提高.处理:时间、短，可减 少反应器容积> ®与活性污泥法相比较.其动力效率提高30;左方；④克服了希性:污泥法 中污泥膨胀的缺点，产泥量低等；@使用寿命较长.一般为年。
 
但该类填料对布水布气均勻性的要求很高■易发生脱膜困难，从而引起堵塞。使用中人 们发现，当有机物浓度高时，蜂窝填料很容易堵塞.一旦发生堵塞，其处理效率急剧下降， 严重的甚至于毁坏构筑物。同时，此类填料均需安装在辅助支架上*造成安装更换诸多不 便，使工程投资和运转费用相对提高。近年来此类产品很少采用，—甚原有项目的改造也基 本被其他填料所替代。
 
2. 5.1蜂窝状填料
 
蜂窝状填料的材质多为玻璃钢和塑料，这种填料具有一系列的特征，.其中主要是：比表 面积大，从133mV.m3到S抑m2/m3 (根据内切圆直径决定）；空隙率高，达〜 质轻但强度高，堆积高度可达4〜5m;管壁光滑无死角，衰老生物膜易于脱落等。蜂窝状_ 填料的缺点是：当选定的蜂窝孔径与BOD负荷率不相适应，生物膜的生长与脱落失去平 衡，填料易于堵塞；当采用的曝气方式不适宜时，蜂窝管内的流速难于均一等。对此，应采 取适当的对策：选定的蜂窝孔径座与挟负荷率相适应；采取全面曝气方式；采取充填措 施，在两层之间留有200〜300mm的间隙，每层高不超过l;5m，使水流在间再次分配， 形成恒流与紊流f使水流得到均匀分布，并防止中下部填料因受压而变形。
 
蜂窝状填料主要有六角蜂窝填料和波纹板状填料两种形式。
 
2^ 5.1. 1六角蜂窝填料
 
C1)简介
 
六角蜂窝填料如图所示，这种填料是经许多条直六角管组合成型的块体，有斜管 和直管两种形式，材质有聚丙烯（PP)、聚氯乙烯（PVO、乙丙共聚和玻璃钢（FRP) 四种。斜管主要应用于沉淀和除砂作用。具有湿周大、水力半径水、处理效率高、占地 面积小、层流状态好、颗粒沉降不受紊流干扰等特蟲组装的主要优点有：韧性强、组 装强度好、本变形、不脆裂、使甩寿命长、抗老化期在原聚丙烯填科3〜S年的基础上:可 延长5〜S年的使用寿命，是近十年来在给排水工程中采用广泛而且成为一项水处理 装置。
 
 
a 2-2六角蜂窝填料
 
 
 
 
m主要性能参数 主要性能参数见表
 
表2-1六角蜂窝填料主要性能参数
 

项目参数i

规格/m硐

儸纖f

/(mmX.mmX mm)

片.厚Arvrn .

比表面积,

空隙率/减

密度y(kg/m3j

 

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聚丙烯

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s),主要用途
 
生要用于水厂沉淀池，杇水处理池、加速沉淀池和澄清池的水处理。也可用于进水口除 砂，一般工业和生活给水沉淀、污水沉淀、隔油以及尾矿浓缩等处理，既适用于新建工卷* 又适用于现有旧池的改造，均能取得良好的经济效益,六角蜂窝填料具有沉淀速度快，减 少沉淀时间到提高产水量和净水效率，出水水质好，是水厂及污水处理工程挖潜改造的 一种有效途径》其中直管主要用于生物滤池的高负荷生物滤池、塔式生物滤池、淹没式 生物滤池（又称接触氧化池）以及生物转盘的微生物载体，可对工业有机废水和城市污 水进行生化处理。
 
2.5. 1.2片状斜管填料 C1)简介
 
片状斜管填料如图匕3所沄，是经多块塑料片瓦式组合成型的块体，材质是聚乙烯加聚 丙烯混合而成，简称乙丙共聚塑料蜂窝斜板。主要优点有：韧性强，组装强度好，不变形， 不脆裂，使用寿命长，抗老化期长，原料聚乙烯、聚丙烯填料在3〜4年的基础上可在水中 处延长到8〜ift:年的使用寿命，通过近年的发展趋势，各地水厂选用斜管都在向乙丙共聚型 填料发展。
 
图2磉片状斜管填料
 
主要性能参数 主要性能参数见表2-2 s
 
表2-2片状斜管填料主要性能参数
 

孔径/ mm

斜面X平面宽X平面长/( mmX mm Xmia)

管材厚度.’mm

 

1000X500X1000

似

^50

1000X500X1000

 

♦ 80

10.00X500X1000

汰8 ..
 
 
 
m主要用途
 
斜管主要用于各种沉淀和除砂作用，是目前在给水排水工程中采用广隹而且成熟的一 项水处理装置。它适用范围广，处理效果高，占地面积小等优点。适用进水口除砂的一般工 业和生活给水沉淀、隔油以及尾矿浓缩等处理，既适用于新建工程又适用于现有旧池的改 造，均能取得良好的经济效益。
 
2. 5.2波纹板状填料 W简介
 
波纹板状填料如图4所示，是规整填料的一种。它是由若干彼此平行，垂直排列表面 有沟纹的孔板片组成，波纹与塔轴方向成一定夹角，相邻板片波纹方向相反，使板片间形成
 
交叉三角形通道，波纹板状填料按材质成分可分为金属、塑料及陶瓷等。我国采用的波纹板
 
 
状填料，是用硬聚氯乙烯平板和波纹板相隔黏结而成。
 
m特点
 
©填料由板片组成，板片有较大波峰相错排列，板片排列整齐，因此空隙大，气体通 过阻力小.、通量大。
 
©填料表面润湿率高.无沟流现象.传质效率高，持液量少。气液两相在填料中不断 呈z型运动，混合均匀，气液接触充分，效率高、抗污染能力强。
 
義孔板波纹填料除用金属和塑料制造外，还可©用陶瓷制造，以适应耐腐蚀、耐高温 等特殊要求。
 
④结构简单，便于运输、安装，可单片保存，现场黏合；质轻，防腐性能好。
 
⑤其主要缺点是仍难以得到均勻的流速。
 
(si王要用途
 
由上海材料研究所研制的C15材料制成的网孔板波纹填料，其具有很好的耐腐蚀性能，分 离效果好，并且每立方米材料与压延孔板波纹填料相比质量减少了 30%，并通过其他实践证 明网孔板波纹填料可以根据不同的使用场合，采用相适应的材质（如钛、铜、铝、31§L、C15 等），广泛用于石油化工、化工、农药、精细化工等行业，取得高效分离的优良效果。
 
唐万金等介绍的金属孔板波纹规整填料及新型塔内件在铜洗塔中的应用中，虽然一次性 投资较大，但从扩大生产能力、节省操作费用、降低生产成本、提高经济效益来说，是具有 明显优势的。这一技术尤其适合于老塔的挖潜扩能改造和新设计塔的节能降耗，正因为其经 济效益和社会效益显著，所以高效孔板波纹填料以及新型塔内件应用于铜洗塔是目前合成氨 生产中所采取的一条重要技术改造措施。
 
2.&I, 1金属波纹板状填料
 
金属波纹板状填料是瑞士苏尔寿公司20世纪70年代后期，继金属丝网波纹填料后开发 成功的一种重要新型通用规整填料，称为麦勒派克（Mellapak)填料。该填料保持金属丝网 波纹填料的几何规则结构特点，改用表面有沟纹的孔板制成，其性能介于金属丝网波纹填料 与散堆填料之间。
 
金属波纹板状填料是由若干波纹平行且垂直排列的金属波纹片组成，波纹片上幵有小孔 (或根据需要不开孔），波纹顶角约90°,波纹形成的通道与垂直方向成45°或3.04角，相邻两 波纹片流道成90%上下商盘波纹填料旋转90°叠放。金属波纹填料薄片上的小孔可以粗分 配薄片上的液体，加强横向混合，•薄片上加沟纹起到细分液体的作用，增强了液体均布和填 料润湿功能，提高传质效率。金属波纹板状填料具有通量大，阻力小、效率高、造价便宜、 抗污染能力较强等优点。
 
金属波纹板状填料分为金属丝网填料、金属孔板波纹填料、金属网孔波纹填料和压延
 
(刺孔）孔板波纹填料。
 
^1)金属丝网填料
 
①简介金属丝网填料如图frs所示，是目前各国应用比较广泛的高效填料，其 主要优点是：a.理论板数高，通量大，压力降低；I:低负荷性能好，理论板数随气体负荷 的降低而增加，几乎没有低负荷极限f c.操作弹性大I d.放大效应不明显；e.能够满足精 密、大型、高真空精馏装置的要求。为难分离物系、热敏性物系及高纯度产品的精馏分离提
 
供了有得的条件。
 
 
金属丝网填料
 
 
 
 
表2-3金属丝网填料主要性能参数
 

型号

倾角

理论板数八个/i的

峰高/mm

水力直径/mm

比表面积（m:

空隙率/%

CY-700

HX-500

45

3f

‘和5

4. |

1 5

700

500 ,

90

鼷
 
 
 
m金属孔板波纹填料
 
①简介金属孔板波纹填料如图2-f蔚示，这种填料由金属 薄板刺孔达成波纹制成的，由于表面刺有许多小麻点，延长了汽 液在填料表面的滞留时间，使塔内汽液交换更加充分，提高了分
 
离效率。该填料其几何尺寸与孔板波纹填料相似，小孔孔径为
 
6.1〜d 5mm，该填料通常用超低碳耐腐蚀不锈钢材料制造，用 于油脂行业及精细化工、制药设备等。
 
②主要性能参数见表
 
表2-4金属孔板波纹填料主要性能参数

型号

倾角/(嗲'

峰髙/mm

JC力直径/rsim

比表面积；

空隙率/%

SM-450

駿

 

 

働

m

SM-350

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SM-250

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m

 

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SM-150

45

24

31- 5

125

 
 
 
 
(S)金属网孔波纹填料
 
®简介金属网孔波纹填料如图2-7所示.》是用金属薄板冲压、拉伸成特定的压延 网片，表面成规则的菱形网孔，保持丝网波纹填料的几舸规则结构冲压成波纹片，再 组成盘状波纹规整填料，按其波纹峰高与塔轴线倾角分成SW-45和SW-30两种型号=
 
②主要性能参数见表2-5,
 
表2-5金属网孔波纹填料主要性能参数

型号

倾角/(°)

理论板数/(个M)

峰高/jttnl

水力直径/mm

比表面积/(m2/m3)

空隙率/%

SW-45

45

6〜8

4.5

5,7

麵

91. 6

SW-30

30

4〜5

6.1

9

_ 1

 


C4)压延（刺）孔板波纹填料
 
压延（刺）孔板波纹填料如图2-8所示。我国于1977年开发、研制成功了具有压延刺孔板的 波纹填料。它以薄金属板材为原料，与金属丝网波纹填料的差别在于用金属板片代替金属网。在 金属板经碾压出密度很高的微细刺孔，每平方厘米有70个带刺微细小孔,，然后把多刺孔板压制 成波纹板片。它与金属板波纹填料的区别主要是没有在金属板片上冲制小孔和压制纹理，而是碾 &高分布密度的微细剌孔。其成盘、装塔要求等均与网波纹、孔板波纹填料相同。
 
酬_
 
图公_8压延（刺）孔板波纹填料
 
金属压延（刺）孔板波纹填料由于表面特殊的刺微孔结构，增强了填料的毛细作用，使 填料的润湿性增高，其分离能力类似于网状波纹填料，但抗堵能力比网状波纹填料强。主要 特点是流量较大时基本保持了金属丝网波纹填料的优良分离功能，又省去了拉丝编网的复杂
 
工序，降低了填料造价。在一般化工、石油化工、化肥、环保等领域有着广泛的应用前景。 S.. 1/2塑料波纹板状填料 (1>简介
 
塑料波纹板状填料如图2-9所示，它主要有聚丙烯 :聚偏氟乙烯（PVDE),聚氯乙烯（PVC)等。聚丙烯可耐温 | not;,聚偏氟乙烯可操作到isoc，主要优点楚耐腐蚀、质轻、 ^价廉、阻力小、效率高，类似T金属孔板波纹填料。
 
塑料波纹板状填料与金厲波纹板状填料结构相似，是由彼 此平行、交叉后垂直排列的波纹板片组成盘形的规整填料。填 料板片上可开有小孔以提高分离能力；若要求不高，则可不开 亦扣，以提高板片刚度。组成盘状的填料在塔中上、下相邻的 图2，9塑料波纹板状填料两盘应交错90。。未经处理的塑料一般有憎水性能，必要时可通
 
 
过物理、化学等方法来改善塑料的润湿性能。
 
塑料波纹板状填料的基本特性参数主要取决于填料板片的波纹峰高，而决定波纹形状的 主要参数尚有倾角、波距、板厚等因素，其原理与金属波纹板状填料相似。
 
(2)主要性能参数 见表2-6。
 
表2-6塑料波纹板状填料主要性能参数
 

型号

理论板数

比表面积 /(m2/ms)

空隙率/%

压力降

堆积密度

/(kg/m3)

大F-因子

/Cm/s » (kg/m3)0.5]

液体负荷

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§•5.2.3陶瓷波纹板状填料
 
«)简介
 
陶瓷波纹板状填料如图2-10所示，是由许多具有相同几何形状的填料单元体一波纹片 相互平行、叠加组成的圆柱状单元。由相互平行叠加的波纹片组成的圆 状单层波纹板填料。因波纹填料的分离效率为散装填料的几倍到几十倍，
 
因而波纹填料又为高效填料。它与板式塔散堆填料相比具有效率高、降 压低、处理量大、持液量小、放大效应不明显、操作弹性大等一系列优 点。并且其具有良好的亲水性能，表面可形成极薄的液膜湍动及气流的 倾斜曲折通道，能促进气流但又不阻挡气流，使陶瓷填料能与金属填料 相匹敌，而其耐腐蚀、耐髙温性能让金属填料无法媲美。陶瓷波纹填料 与板式塔、散堆填料相比，具有以下优异的性能。
 
(2)特点
 
①流通量大。新塔设计可缩小直径，老塔改造可大幅度增加处理量。
 
②分离效率高。较散堆填料有大得多的比表面积。
 
③压降低。可节约大量能源。
 
④操作弹性大，持液量小，放大效应不明显。
 
⑤适用于对阻力降和理论板数有严格要求的腐蚀性混合物的精馏分离。真空乃至加压 体系的操作均可使用。
 
陶瓷波纹板状填料不仅具有波纹填料优良的综合性能，还具有陶瓷的耐酸、碱腐蚀性和 良好的表面润湿性能，又耐高温和低温，适用于较强腐蚀性物系的物料分离。陶瓷的造价也 比较便宜。陶瓷波纹板状填料是由许多具有相同几何形状的波纹片单元体相互平行叠加组 成，其应用外形为立方体单元和圆柱体单元等。其表面分布均匀的孔板波纹开孔率为5%〜 10%,更多地增加了气液的纵横向混合。
 
值得注意的是，在处理含有大量无机酸和碱的水时，该填料应用受限制或不宜应用.jt 外，尚有重量大、装拆清洗不便等不足之处。

点击次数：  更新时间：2019-02-18 14:09  【打印此页】  【关闭】
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