火山过滤介质的物理结构特征:从物理微观结构来看,火山岩生物滤料具有表面粗糙、微孔的特点,特别适合微生物在其表面生长繁殖并形成生物膜。火山岩滤料使曝气生物滤池不仅能处理城市污水、生化有机工业废水、生活污水、微污染水源水等。
在水力学中,火山过滤材料如下所示:
1.空隙率:内外平均孔隙率约为40%,耐水性差。同时,与同类滤料相比,所需滤料数量较少,也能达到预期的过滤目标。
2.比表面积:比表面积大,开孔率高,惰性,有利于微生物接触膜的形成和生长,保持大量微生物,有利于微生物代谢过程中所需的氧、营养物质和代谢产生的废物的传质过程。
3.滤料形状和水流方式:由于火山滤料不尖锐、不颗粒状,其孔径大多比陶粒大,使用时对水流的阻力较小,节约了能源消耗
孔隙度对火山岩滤料使用效果的影响。火山岩过滤材料用于挂膜,挂膜要求过滤材料具有良好的孔隙率。如果过滤材料的孔隙率低,将严重影响使用效果。
如果火山岩过滤材料的孔隙度低,它将导致其比率显著。此外,颗粒大小的差异(曝气生物滤池通常需要3-6毫米)将进一步增加颗粒之间的重量差异。清洗过滤器时,在相同的清洗强度下,过滤材料(尤其是下层粒径较大的过滤材料)由于重量大、流化速度慢、相互摩擦程度不够,长时间不能清洗干净,会导致硬化,这可以通过硬化后清洗过滤器时的观察得到证实。
同样,如果火山岩的孔隙度高,可以达到50%以上,比重轻,相同粒径分布的滤料颗粒之间的重量差异小,冲刷比较均匀,硬化的可能性大大降低。