多介質過濾器利用一種或幾種過濾介質,在一定壓力下使濁度高的水通過一定厚度的粒狀或非粒狀材料,有效地去除浮遊雜質使水明確的過程。常用的濾料有石英砂、無煙煤、錳砂等,主要用於水處理除濁、軟化水、純淨水級預處理等,出水濁度可達3度以下。
過濾材質:SS304不鏽鋼、316L不鏽鋼、Q235碳鋼、玻璃鋼等。
過濾的意思:在水處理過程中,過濾一般是指石英砂、無煙煤等過濾層截留水中浮起的雜質,使水清晰。用於過濾的多孔材料稱為過濾材料,石英砂是最常見的過濾材料。濾料有顆粒狀,粉狀和纖維狀多種多樣。常用過濾器有石英砂、無煙煤、活性炭、磁鐵礦、開拓石榴石、陶瓷、塑料球等。
多介質過濾器(過濾床)採用兩種以上介質作為過濾層的介質過濾器。在工業循環水處理系統中,用於去除汙水中的雜質、吸附油等,使水質符合循環使用的要求。過濾的作用主要是清除水中的浮動或膠狀雜質,尤其是沉澱技術不能清除的微粒子和細菌等,對BOD和COD等也有一定程度的清除效果。
多介質過濾器主要由過濾器體、配套管道和閥門組成。
其中過濾器體主要包括以下組件:簡體;布水組件;支撐組件;反洗氣管;過濾材料;排氣閥(外部)
一、過濾材料的選擇依據
1、必須有足夠的機械強度,以免在反衝洗過程中迅速磨損和破碎;
2.化學穩定性好
3、不含有對人體健康有害的有毒物質,不含有對生產有害的影響生產的物質
4、過濾材料的選擇,應儘量採用吸附能力、截汙能力大、產水量高、出水水質好的過濾材料。
在過濾材料中,玉石主要發揮支撐作用,在過濾過程中,強度高,相互間隔間隙穩定,間隙大,在正清洗過程中,過濾後的水順利通過,同樣,在反清洗過程中,反清洗水和反清洗空氣等可以順利通過。在正常配置中,玉石分為四種規格,鋪路方式自下而上大小。
5.過濾材料粒徑與填充高度的關係
過濾床的高度和過濾材料的平均粒徑比值為800~1000(設計規範)。過濾材料粒徑的大小與過濾精度有關。
二、多介質過濾器
水處理中常用的多媒體過濾器有無煙煤石英砂磁鐵礦過濾器、活性炭石英砂磁鐵礦過濾器、活性炭石英砂過濾器、石英砂陶瓷過濾器等。
三、多介質過濾器過濾層設計的主要考慮因素如下:
1、不同過濾材料密度差大,保證清洗幹擾後不會混合。
2.根據生產水的用途選擇過濾材料。
3、粒徑要求下層過濾材料粒徑小於上層過濾材料粒徑,保證下層過濾材料的有效性和充分利用。
實際上,以三層過濾床為例,上層過濾材料的粒徑最大,由密度小的輕質過濾材料構成,如無煙煤、活性炭的中層過濾材料的粒徑中央,密度中央,一般由石英砂構成的下層過濾材料由粒徑最小、密度最大的重質過濾材料構成,如磁鐵礦。由於密度差的限制,三層介質過濾器的過濾材料選擇基本固定。上層過濾材料發揮粗過濾作用,下層過濾材料發揮精過濾作用,充分發揮多過濾器的作用,出水水質明顯優於單層過濾器的過濾器。飲用水一般禁止使用無煙煤、樹脂等過濾材料。
四、石英砂濾網:
石英砂過濾器是以石英砂為過濾材料的過濾器。能夠有效去除水中的懸浮物,對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等汙染物有明顯的去除作用。它具有過濾阻力小、比表面積大、抗酸鹼性強、抗氧化、PH適用範圍2-13、抗汙性好等優點。石英砂濾波器的獨特優點是通過優化濾波器和濾波器的設計,實現了濾波器的自適應運行,濾波器對原水濃度、操作條件、預處理技術等具有很強的自適應性,即過濾時濾波器床自動形成上下密度狀態,有利於在各種運行條件下保證出水水質,反洗時濾波器充分散開,清洗效果好。
石英砂濾料具有過濾速度快、過濾精度高、截汙容量大等優點。廣泛應用於電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、遊泳池、市政工程等各種工藝水、生活水、循環水和廢水的預處理領域。
石英砂濾料設備結構簡單,運行可實現自動控制理流量大,反衝次數少,過濾效率高,阻力小,操作維護方便等特點。
五、活性炭過濾器:
過濾材料為活性炭,用於去除顏色、味道、餘氯和有機物,其主要作用是吸附。活性炭是人工製作的吸附劑。
活性炭過濾器廣泛應用於生活用水和食品工業、化工、電力等行業的水預處理。活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表面積,因此對水中溶解性有機物,如苯類、酚類化合物等具有較強的吸附能力,對於用生物法和化學法難以去除的有機汙染物,如色度、異味、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等具有較好的去除效果。顆粒活性炭對水中的Ag^+、Cd^2+、CrO4^2-等離子去除率達到85%以上。活性炭過濾床後,水中懸掛不足0.1mg/L,COD去除率一般為40%~50%,游離氯不足0.1mg/L。
六、反衝洗技術:
1、過濾器的反洗主要是指過濾器使用一定周期後,其過濾層截留和吸附一定量的垃圾和汙垢,過濾器的出水水質下降。主要表徵:過濾器正常過濾後水質變差,進水和出水管道壓力差增大,同時單臺過濾器流量下降。
2.反衝洗的原理
水流反向通過過過濾層,使過濾層膨脹、浮起,用水流的剪切力和粒子的碰撞摩擦力清洗過濾層,脫離過濾層內的汙垢,與反洗水排出。
3.反衝洗的必要性
(1)在過濾過程中,原水中的懸浮物等被過濾層截留吸附,在過濾層中積累,過濾層的孔隙逐漸被汙垢堵塞,在過濾層表面形成過濾餅,過濾水頭的損失增加。達到一定限度時,過濾材料需要清洗,使過濾層恢復工作性能,繼續工作。
(2)過濾時水頭損失增加,水流對吸附在過濾材料表面的汙垢的剪切力增大,其中一些粒子在水流的衝擊下移動到下層過濾材料中,最終水中浮遊材料的含量上升,水質變差,雜質通過過過濾層時,過濾器失去過濾效果。因此,在一定程度上需要清洗過濾材料,恢復過濾層的汙染能力。
(3)汙水中的浮遊物含有大量有機物,長期滯留在過濾層中,過濾層中細菌微生物繁殖,發生厭氧腐敗現象,需要定期清洗過濾材料。
4、反衝洗參數控制和確定
(1)膨脹高度
反衝洗時,為了保證過濾粒子有足夠的間隙,汙垢會迅速隨水排出過濾層,過濾層的膨脹率必須更大。但膨脹率過大時,單位體積過濾材料顆粒數減少,顆粒碰撞的機會也減少,不利於清洗。雙層過濾器,膨脹率為40%-50%。注意:在生產運行中,隨機檢查過濾材料的填充高度、膨脹高度等,在正常的反洗過程中,過濾材料的一部分會丟失或磨損,需要補充。相對穩定的過濾層具有確保過濾水質穩定、反衝洗效果的優點。
(2)反洗水量和壓力
一般設計要求,反洗水的強度為40m/(cmmh),反洗水的壓力≤0.15mpa。
(3)反洗空氣量和壓力
反洗空氣強度為15m/(mth),反洗空氣壓力≤0.15mpa。注意:在反洗過程中,通過的反洗空氣聚集在過濾器的頂部,大部分必須用雙孔排氣閥排出。在日常生產中,需要經常檢查排氣閥的通暢性,主要表現在閥球升降的自由度上。
七、氣水聯合反洗:
1.先用空氣衝洗,再用水反衝洗:先將濾池水位降到100毫米以上的濾層表面,通入空氣,數分鐘後用水反衝洗。用於表面汙染重、內部汙染較輕的過濾器。
註:相應的關閉閥必須到位;否則,當水位下降到濾層表面以下時,濾層上部無水浸潤,顆粒上下擾動期間,汙物不能有效排出,反而會向濾層深處移動。
2.氣水聯合反洗:從靜止濾層下同時將氣水和反洗水注入,氣升時在砂層上合形成大氣泡,遇濾料時又變成小氣泡,同時對濾料表面產生擦洗作用;反洗水將濾料頂松,使濾料處於懸浮狀態,有利於氣對濾料的擦洗。反洗水與反洗氣的膨脹作用相互疊加,比單獨操作時膨脹作用更強。
註:水的反洗力與空氣的反洗力及強度不同,應注意順序,避免反洗水進入風管。
3.在氣水聯合反洗結束後,停止入氣,反洗水保持流量不變,繼續衝洗3min~5min,即可除去濾床內遺留的氣泡。
註:請注意頂部雙孔排氣閥的狀況。
八、濾料板結產生的原因分析:
1.截取濾層上部表面的汙物,如果在某一周期內不能有效去除,在後續的反洗過程中,如果反洗空氣的分布不均勻,將導致膨脹高度不均勻。由於反洗空氣的搓動,搓動量小的地濾料表面的油汙等雜質無法有效地去除,在投入下一個正常濾水周期後,局部負荷增加,雜質會從地濾料表面沉入內部,顆粒顆粒逐漸增大,並向填充層方向延伸,直至濾料全部失效。
註:在實際運行中,反洗空氣不均勻現象經常出現,主要是由於下部布氣管道穿孔,局部濾帽堵塞或損壞,或管子間距變形所致。
2.濾層的表面濾料顆粒細小,反衝洗時互相碰撞機會少,動量小,因此不易清潔。粘結砂粒容易結成小泥球。反衝洗結束後,濾層被重新分配,泥漿球進入下層過濾,隨著泥漿球不斷深入深層。
3.濾料板內部的含油物被截取在原水中,經反洗後殘留,日積月累,是造成濾料板結的主要原因。在什麼情況下進行反洗,可根據原水水質特點和出水水質要求,採用標準,如限定水頭損失、出水水質或過濾時間等來確定。
九、過濾器處理及驗收過程中的注意事項:
1.要求出水槽與濾板平行允差不大於2mm。
2.濾板的水平度和平整度均小於±1.5mm。過濾板的結構採用整體優化設計。若筒體直徑較大,或受原料、運輸等條件限制,也可採用雙層板拼接成形。
3.對濾板與筒體各接頭處的合理處理,對於空氣反洗環節尤為重要。
1)為了消除由於濾板加工、筒體卷繞等方面的誤差而造成的濾板與筒體的徑向間隙,一般採用圓弧環板逐段焊接。觸點必須全焊好。
2)中心管和濾板徑向間隙的處理方法同上。
註:以上措施保證過濾與反洗只能通過過濾蓋或排管間隙連接。並保證反洗滌與過濾通道的分布均勻。
4.濾板上加工過的通孔,徑向誤差±1.5mm。過濾帽導杆與過濾板通孔之間的配合尺寸增大,不利於安裝固定過濾帽。孔洞的加工必須使用機械裝置。
5.過濾帽的材質,尼龍最好,其次是ABS。由於濾料上部加入,對濾帽擠出負荷大,要求強度高,以免發生變形。過濾蓋與過濾板(上下表面)的接觸表面應加裝彈性橡膠墊。
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