多介質(zhì)過濾器的設計原理介紹

  有限公司文章：首先感謝您了解咨詢本公司的水處理設備產(chǎn)品！為方便您的使用，我們編寫了該多介質(zhì)過濾器設備的手冊，為您的認真閱讀和正確使用打下良好基礎。 多介質(zhì)過濾器是利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在的壓力下把濁度較高的水通過厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質(zhì)使水澄清的過程。常用的濾料有石英砂、無煙煤、錳砂等，主要用于水處理除濁，軟化水、純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。

  過濾的含義：在水處理過程中，過濾一般是指以石英砂、無煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。用于過濾的多孔材料稱為濾料，石英砂是常見的濾料。濾料有粒狀，粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石英砂、無煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶瓷、塑料球等。

 多介質(zhì)過濾器（濾床），既采用兩種以上的介質(zhì)作為濾層的介質(zhì)過濾器。在工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中，用以去除污水中雜質(zhì)、吸附油等，使水質(zhì)符合循環(huán)使用的要求。過濾的作用主要是去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質(zhì)，特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等，對BOD和COD等也有某種程度的去除效果。

  多介質(zhì)過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構成。

  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；濾料；排氣閥（外置）等。

一、濾料的選擇依據(jù)

1、必須有足夠的機械強度，以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎；

2、化學穩(wěn)定性要好； 　

3、不含有對人體健康有害及有毒物質(zhì)，不含有對生產(chǎn)有害、影響生產(chǎn)的物質(zhì)；

4、濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截污能力大、產(chǎn)水量高、出水水質(zhì)好的濾料。

在濾料中，卵石主要是起支撐作用，在過濾工藝過程中，因其強度高，相互之間的間距縫隙穩(wěn)定，孔隙大，便于正洗工序中，濾后水順利通過；同樣，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等能順利通過。常規(guī)配置中，卵石分為四種規(guī)格，鋪墊方式為自下而上先大后小。

5、濾料的粒徑和裝填高度之間的關系

濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800～1 000（設計規(guī)范）。濾料的粒徑的大小和過濾精度相關?！?/span>

二、多介質(zhì)過濾器/水處理設備·

在水處理上使用的常見的多介質(zhì)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(zhì)過濾器的濾層設計，主要考慮的因素為：

1、不同濾料具有較大的密度差，保證反洗擾動后不會發(fā)生混層現(xiàn)象。

2、根據(jù)產(chǎn)水用途選擇濾料。

3、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑，以保證下層濾料的有效性和充分利用。

事實上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑，由密度小的輕質(zhì)濾料組成，如無煙煤、活性炭；中層濾料粒徑居中，密度居中，一般為石英砂組成；下層濾料由粒徑小，由密度的重質(zhì)濾料組成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質(zhì)過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料起精濾作用，這樣就充分發(fā)揮了多介質(zhì)濾床的作用，出水水質(zhì)明顯好于單層濾料的濾床。而對于飲用水，一般禁止使用無煙煤，樹脂等濾料。

四、石英砂過濾器

石英砂過濾器是利用石英砂作為過濾介質(zhì)，在壓力下，把濁度較高的水通過厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質(zhì)顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，使水澄清的水處理設備。根據(jù)不同的產(chǎn)水量，需配備不同目數(shù)（不同直徑的石英沙顆粒）的石英砂，都是用于水處理除濁，軟化水，以及純水的前級預處理等

五、水處理設備/活性炭過濾器

濾料為活性炭，用于去除色、味、余氯和有機物，其主要作用方式是吸附。活性炭是一種人工制成的吸附劑。

活性碳過濾器廣泛用于生活用水及食品工業(yè)、化工、電力等行業(yè)的水的預處理。由于活性炭具有發(fā)達的細孔結構和巨大的比表面積，因此對水中的溶解性有機物，如苯類、酚類化合物等具有很強的吸附能力，而且對于用生物法和化學法很難去除的有機污染物，如色度、異臭、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等都有較好的去除效果。粒狀活性炭對水中的Ag^+，Cd^2+，CrO4^2-等離子去除率達85%以上。通過活性炭濾床后，水中懸固小于0.1mg/L，COD去除率一般為40%~50%，游離氯小于0.1mg/L。

六、康諾水處理設備反沖洗工藝

1、過濾器的反洗主要是指過濾器在使用周期后，其濾料層截留和吸附量的雜物和污漬，這使得過濾器的出水水質(zhì)下降。主要表征：過濾器的正常濾后水質(zhì)變差，進水和出水管道的壓力差增大，同時單臺過濾器的流量降低。

2、反沖洗的原理

水流逆向通過濾料層，使濾層膨脹、懸浮，借助水流的剪切力和顆粒的碰撞摩擦力清洗濾料層使濾層內(nèi)的污物脫離并隨反洗水排出。

3、反沖洗的必要性

（1）在過濾過程中，原水中的懸浮物等被濾料層截留吸附并不斷在濾料層中積累，于是濾層孔隙逐漸被污物堵塞，在濾層表面形成濾餅，過濾水頭損失不斷增加。當達到某一限度時，濾料需進行清洗，使濾層恢復工作性能，繼續(xù)工作。

（2）過濾時由于水頭損失增加，水流對吸附在濾料表面的污物的剪切力變大，其中有些顆粒在水流的沖擊下移到下層濾料中去，最終會使水中的懸浮物含量不斷上升，水質(zhì)變差，當雜質(zhì)透過濾層時，過濾器失去過濾效果。因此，到程度時需要清洗濾料，以便恢復濾料層的納污能力。

（3）污水中的懸浮物中含有大量有機物，長期滯留在濾層中會導致濾層中細菌微生物富集繁殖，發(fā)生厭氧腐敗現(xiàn)象，需定期清洗濾料。

4、反沖洗參數(shù)控制和確定

（1）膨脹高度

反沖洗時，為了保證濾料顆粒有足夠的間隙使污物迅速隨水排出濾層，濾層膨脹率應大一些。但膨脹率過大時，單位體積中濾料的顆粒數(shù)變少，顆粒碰撞的機會也減少，所以對清洗不利。雙層濾料，膨脹率為40％----50％。注意：在生產(chǎn)運行中，對濾料的填充高度、膨脹高度等隨機進行檢查，因為正常反洗過程中，會有部分濾料的跑失或磨損，需要進行補充。相對穩(wěn)定的濾層，有以下優(yōu)點：確保過濾水質(zhì)的穩(wěn)定，保證反沖洗的效果。

（2）反洗水量和壓力

一般設計要求，反洗水的強度為40m3／(㎡?h)，反洗水的壓力≤0．15 MPa。

（3）反洗空氣量和壓力

反洗空氣的強度為15m／(m?h)，反洗空氣的壓力≤0.15 MPa。注意：在反洗過程中，通入的反洗空氣匯集于過濾器的頂部，大部分應通過雙孔排氣閥排出。日常生產(chǎn)中需經(jīng)常檢查排氣閥的通暢性，主要表征在閥球升降的自由度上。

七、氣水聯(lián)合反洗

1、先用空氣沖洗，再用水反沖洗：首先將濾池水位降至濾層表面上100 mm處，通入空氣數(shù)分鐘，然后用水反沖洗。適用于表面污染重而內(nèi)部污染輕的濾池。

注意：相應的閥門關閉必須到位；否則水位降到濾層表面以下時，濾層的上部沒有水的浸潤，顆粒的上下擾動過程中，污物不能有效排出，反而會往濾層深處移動。

2、空氣和水聯(lián)合反洗：從靜止濾層下部同時送入空氣和反洗水，空氣在上升過程中在砂層內(nèi)合形成大氣泡，遇到濾料時又變成小氣泡，同時對濾料表面產(chǎn)生擦洗作用；反洗水頂松濾層，使濾料呈懸浮狀態(tài)，利于空氣對濾料的擦洗。反洗水和反洗空氣的膨脹作用相互疊加，比單一進行時，作用更強。

注意：水的反洗壓力和空氣的反洗壓力和強度不同，應注意先后順序，避免反洗水進入空氣管道。

3、在氣水聯(lián)合反洗結束后，停止進入空氣，反洗水保持相同的流量，繼續(xù)沖洗3 min ~5 min，即可去除在濾床中的氣泡。

備注：可留意頂部雙孔排氣閥的狀態(tài)。

八、濾料板結原因分析

1、截留在濾層上表層的污物，如果在周期內(nèi)不能有效地去除，在隨后的反洗過程中，如果反洗空氣的分布不均勻會導致膨脹高度不均勻。隨著反洗空氣的搓動，搓動量小的地濾料表面的油污等雜質(zhì)不能有效去除，在投入下一正常濾水周期后，局部負荷增大，雜質(zhì)會從表面沉入內(nèi)部，球團逐漸增大，并同時向過濾器的填充深度內(nèi)延伸，直至整個過濾器失效。

備注：實際運行中，反洗空氣不均勻的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，主要是由于底部布氣管道的穿孔、局部濾帽的堵塞或損壞或是柵管間距的變形等原因引起。

2、濾層的表面濾料顆粒細小，反沖洗時相互碰撞機會少，動量小，所以不易清洗干凈。附著的砂粒易結成小泥球。當反沖洗結束濾層重新分配時，泥球就進入下層濾料中，隨著泥球的長大不斷向深處移動。

3、原水中所包含的油截留在過濾器內(nèi)，經(jīng)反洗并殘余部分，日積月累，是導致過濾器濾料板結的主要因素。何時進行反洗可根據(jù)原水的水質(zhì)特點和出水水質(zhì)要求，采用限定水頭損失、出水水質(zhì)或過濾時間等標準來確定。

九、濾料填裝順序與注意事項

1、多介質(zhì)濾料：自下而上，依次為8-10mm石英砂→5-6mm石英砂→2-3mm石英砂→1-2mm石英砂→無煙煤，共5層；

2、石英砂過濾器：自上而下，依次為1-2mm石英砂—(填裝高度500mm)→6-8mm石英砂（填裝高度500mm）→2mm石英砂(填裝高度200mm)，共三層；

3、活性炭過濾器：自下而上，依次為5-6mm石英砂→活性炭，共2層。

4、每裝完一層同樣規(guī)格濾料，需進行攤平處理，然后再裝填另一種規(guī)格的。

5、開啟人孔裝填濾料時，須注意防止野蠻操作，以免損壞設備內(nèi)部防腐涂層。

十、試運行

1、設備供水壓力和流量須符合設備運行要求。

2、先將控制閥門調(diào)整在反洗位置，注意：反洗進水閥門不能開啟過大過快，一般先開啟1/5位置即可，當觀察到反洗排水水流滿管后，再緩慢開啟進水閥門至全部打開位置。

3、當觀察到反洗排水水流清澈時，將控制閥門調(diào)整到正洗位置，直到正洗排水水流清澈為止。

4、初次投入運行，可反洗→正洗循環(huán)多次，直到觀察到排污水流不渾濁方可投入使用。

十一、使用操作方法：

（1）設備進水壓力需保證在0.25-0.4Mpa之間。

（2）設備一般連續(xù)運行2-3天，或者觀察進水水壓力表，壓差達到0.06MPa時，需要對濾料進行還原清洗，還原清洗時間：反洗15-25分鐘；正洗15-25分鐘。

（3）注意：設備反沖洗、正洗時，進水閥門不要快速開啟，動作要緩慢，直到觀察到排污水流均勻滿管后再全部開啟進水閥門。

十二、內(nèi)部濾料更換周期：

石英砂3-5年，活性炭1年，或反復還原清洗后，設備進出水壓力差大于0.15Mpa。

十三、機械過濾器加工和驗收工序的注意事項

1、要求出水槽與濾板的平行允差不大于2 mm。

2、濾板的水平度及不平度均小于±1．5 mm。濾板的結構采用整體加工。當筒體直徑較大時，或受原材料、運輸?shù)确矫嬷萍s時，也可采用兩瓣拼接成形?！?/span>

3、對濾板和筒體各接合部位的合理處理，對空氣反洗環(huán)節(jié)尤為重要。 　

（1）為消除因濾板加工和筒體卷制等方面誤差造成的濾板和筒體的徑向間隙，一般采用圓弧環(huán)板逐段焊接。接觸部位必需采用滿焊。

（2）中心管道和濾板的徑向間隙處理方法同上。

備注：上述措施確保了過濾和反洗只能通過濾帽或排管間隙連通。同時，也就保證了反洗和過濾通道的分布均勻性。

4、濾板上加工的通孔，徑向誤差為±1.5 mm。濾帽導桿和濾板通孔之間配合尺寸的增大，不利于濾帽的安裝或固定。通孔的加工必須采用機械設備。　

5、濾帽的材質(zhì)，尼龍，ABS次之。因上部添加的濾料對濾帽的擠壓負荷，要求強度要高，以避免變形。濾帽與濾板的接觸面(上、下表面)需加彈性橡膠墊。

我們專業(yè)提供凈水設備/水處理設備，并根據(jù)不同的水量、用水方式及水質(zhì)為您設計提供專門的除氟、除沙、除懸浮物設備，實現(xiàn)更好的性價比，并達到您的出水水質(zhì)要求。