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機(jī)械過濾器，多介質(zhì)過濾器設(shè)計(jì)原理介紹
機(jī)械過濾器，多介質(zhì)過濾器設(shè)計(jì)原理介紹。
多介質(zhì)過濾器利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定壓力下使?jié)岫雀叩乃ㄟ^一定厚度的粒狀或非粒狀材料，有效地去除浮游雜質(zhì)使水明確的過程。常用的濾料有石英砂、無煙煤、錳砂等，主要用于水處理除濁、軟化水、純凈水級(jí)預(yù)處理等，出水濁度可達(dá)3度以下。
過濾材質(zhì):SS304不銹鋼、316L不銹鋼、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(zhì)，使水清晰。用于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(zhì)過濾器(過濾床)采用兩種以上介質(zhì)作為過濾層的介質(zhì)過濾器。在工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中，用于去除污水中的雜質(zhì)、吸附油等，使水質(zhì)符合循環(huán)使用的要求。過濾的作用主要是清除水中的浮動(dòng)或膠狀雜質(zhì)，尤其是沉淀技術(shù)不能清除的微粒子和細(xì)菌等，對BOD和COD等也有一定程度的清除效果。
多介質(zhì)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(jù)。
1、必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以免在反沖洗過程中迅速磨損和破碎；
2.化學(xué)穩(wěn)定性好
3、不含有對人體健康有害的有毒物質(zhì)，不含有對生產(chǎn)有害的影響生產(chǎn)的物質(zhì)
4、過濾材料的選擇，應(yīng)盡量采用吸附能力、截污能力大、產(chǎn)水量高、出水水質(zhì)好的過濾材料。
在過濾材料中，玉石主要發(fā)揮支撐作用，在過濾過程中，強(qiáng)度高，相互間隔間隙穩(wěn)定，間隙大，在正清洗過程中，過濾后的水順利通過，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(guī)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(guān)系。
過濾床的高度和過濾材料的平均粒徑比值為800~1000(設(shè)計(jì)規(guī)范)。過濾材料粒徑的大小與過濾精度有關(guān)。
二、多介質(zhì)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(zhì)過濾器過濾層設(shè)計(jì)的主要考慮因素如下：
1、不同過濾材料密度差大，保證清洗干擾后不會(huì)混合。
2.根據(jù)生產(chǎn)水的用途選擇過濾材料。
3、粒徑要求下層過濾材料粒徑小于上層過濾材料粒徑，保證下層過濾材料的有效性和充分利用。
實(shí)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(zhì)過濾材料構(gòu)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(gòu)成的下層過濾材料由粒徑最小、密度最大的重質(zhì)過濾材料構(gòu)成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質(zhì)過濾器的過濾材料選擇基本固定。上層過濾材料發(fā)揮粗過濾作用，下層過濾材料發(fā)揮精過濾作用，充分發(fā)揮多過濾器的作用，出水水質(zhì)明顯優(yōu)于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(wǎng)：
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(jī)物、農(nóng)藥、錳、細(xì)菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。它具有過濾阻力小、比表面積大、抗酸堿性強(qiáng)、抗氧化、PH適用范圍2-13、抗污性好等優(yōu)點(diǎn)。石英砂濾波器的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是通過優(yōu)化濾波器和濾波器的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了濾波器的自適應(yīng)運(yùn)行，濾波器對原水濃度、操作條件、預(yù)處理技術(shù)等具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性，即過濾時(shí)濾波器床自動(dòng)形成上下密度狀態(tài)，有利于在各種運(yùn)行條件下保證出水水質(zhì)，反洗時(shí)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、截污容量大等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等各種工藝水、生活水、循環(huán)水和廢水的預(yù)處理領(lǐng)域。
石英砂濾料設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制理流量大，反沖次數(shù)少，過濾效率高，阻力小，操作維護(hù)方便等特點(diǎn)。
五、活性炭過濾器：
過濾材料為活性炭，用于去除顏色、味道、馀氯和有機(jī)物，其主要作用是吸附。活性炭是人工制作的吸附劑。
活性炭過濾器廣泛應(yīng)用于生活用水和食品工業(yè)、化工、電力等行業(yè)的水預(yù)處理。活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，因此對水中溶解性有機(jī)物，如苯類、酚類化合物等具有較強(qiáng)的吸附能力，對于用生物法和化學(xué)法難以去除的有機(jī)污染物，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(dá)到85%以上。活性炭過濾床后，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、反沖洗技術(shù)：
1、過濾器的反洗主要是指過濾器使用一定周期后，其過濾層截留和吸附一定量的垃圾和污垢，過濾器的出水水質(zhì)下降。主要表征:過濾器正常過濾后水質(zhì)變差，進(jìn)水和出水管道壓力差增大，同時(shí)單臺(tái)過濾器流量下降。
2.反沖洗的原理。
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(nèi)的污垢，與反洗水排出。
3.反沖洗的必要性。
(1)在過濾過程中，原水中的懸浮物等被過濾層截留吸附，在過濾層中積累，過濾層的孔隙逐漸被污垢堵塞，在過濾層表面形成過濾餅，過濾水頭的損失增加。達(dá)到一定限度時(shí)，過濾材料需要清洗，使過濾層恢復(fù)工作性能，繼續(xù)工作。
(2)過濾時(shí)水頭損失增加，水流對吸附在過濾材料表面的污垢的剪切力增大，其中一些粒子在水流的沖擊下移動(dòng)到下層過濾材料中，最終水中浮游材料的含量上升，水質(zhì)變差，雜質(zhì)通過過過濾層時(shí)，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(fù)過濾層的污染能力。
(3)污水中的浮游物含有大量有機(jī)物，長期滯留在過濾層中，過濾層中細(xì)菌微生物繁殖，發(fā)生厭氧腐敗現(xiàn)象，需要定期清洗過濾材料。
4、反沖洗參數(shù)控制和確定。
(1)膨脹高度。
反沖洗時(shí)，為了保證過濾粒子有足夠的間隙，污垢會(huì)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(shí)，單位體積過濾材料顆粒數(shù)減少，顆粒碰撞的機(jī)會(huì)也減少，不利于清洗。雙層過濾器，膨脹率為40%-50%。注意:在生產(chǎn)運(yùn)行中，隨機(jī)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(huì)丟失或磨損，需要補(bǔ)充。相對穩(wěn)定的過濾層具有確保過濾水質(zhì)穩(wěn)定、反沖洗效果的優(yōu)點(diǎn)。
(2)反洗水量和壓力。
一般設(shè)計(jì)要求，反洗水的強(qiáng)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(qiáng)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(chǎn)中，需要經(jīng)常檢查排氣閥的通暢性，主要表現(xiàn)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：先將濾池水位降到100毫米以上的濾層表面，通入空氣，數(shù)分鐘后用水反沖洗。用于表面污染重、內(nèi)部污染較輕的過濾器。
注：相應(yīng)的關(guān)閉閥必須到位；否則，當(dāng)水位下降到濾層表面以下時(shí)，濾層上部無水浸潤，顆粒上下擾動(dòng)期間，污物不能有效排出，反而會(huì)向?yàn)V層深處移動(dòng)。
2.氣水聯(lián)合反洗：從靜止濾層下同時(shí)將氣水和反洗水注入，氣升時(shí)在砂層上合形成大氣泡，遇濾料時(shí)又變成小氣泡，同時(shí)對濾料表面產(chǎn)生擦洗作用；反洗水將濾料頂松，使濾料處于懸浮狀態(tài)，有利于氣對濾料的擦洗。反洗水與反洗氣的膨脹作用相互疊加，比單獨(dú)操作時(shí)膨脹作用更強(qiáng)。
注：水的反洗力與空氣的反洗力及強(qiáng)度不同，應(yīng)注意順序，避免反洗水進(jìn)入風(fēng)管。
3.在氣水聯(lián)合反洗結(jié)束后，停止入氣，反洗水保持流量不變，繼續(xù)沖洗3min~5min，即可除去濾床內(nèi)遺留的氣泡。
注：請注意頂部雙孔排氣閥的狀況。
八、濾料板結(jié)產(chǎn)生的原因分析：
1.截取濾層上部表面的污物，如果在某一周期內(nèi)不能有效去除，在后續(xù)的反洗過程中，如果反洗空氣的分布不均勻，將導(dǎo)致膨脹高度不均勻。由于反洗空氣的搓動(dòng)，搓動(dòng)量小的地濾料表面的油污等雜質(zhì)無法有效地去除，在投入下一個(gè)正常濾水周期后，局部負(fù)荷增加，雜質(zhì)會(huì)從地濾料表面沉入內(nèi)部，顆粒顆粒逐漸增大，并向填充層方向延伸，直至濾料全部失效。
注：在實(shí)際運(yùn)行中，反洗空氣不均勻現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，主要是由于下部布?xì)夤艿来┛祝植繛V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(xì)小，反沖洗時(shí)互相碰撞機(jī)會(huì)少，動(dòng)量小，因此不易清潔。粘結(jié)砂粒容易結(jié)成小泥球。反沖洗結(jié)束后，濾層被重新分配，泥漿球進(jìn)入下層過濾，隨著泥漿球不斷深入深層。
3.濾料板內(nèi)部的含油物被截取在原水中，經(jīng)反洗后殘留，日積月累，是造成濾料板結(jié)的主要原因。在什么情況下進(jìn)行反洗，可根據(jù)原水水質(zhì)特點(diǎn)和出水水質(zhì)要求，采用標(biāo)準(zhǔn)，如限定水頭損失、出水水質(zhì)或過濾時(shí)間等來確定。
九、過濾器處理及驗(yàn)收過程中的注意事項(xiàng)：
1.要求出水槽與濾板平行允差不大于2mm。
2.濾板的水平度和平整度均小于±1.5mm。過濾板的結(jié)構(gòu)采用整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。若筒體直徑較大，或受原料、運(yùn)輸?shù)葪l件限制，也可采用雙層板拼接成形。
3.對濾板與筒體各接頭處的合理處理，對于空氣反洗環(huán)節(jié)尤為重要。
1）為了消除由于濾板加工、筒體卷繞等方面的誤差而造成的濾板與筒體的徑向間隙，一般采用圓弧環(huán)板逐段焊接。觸點(diǎn)必須全焊好。
2)中心管和濾板徑向間隙的處理方法同上。
注：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。并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(dǎo)桿與過濾板通孔之間的配合尺寸增大，不利于安裝固定過濾帽。孔洞的加工必須使用機(jī)械裝置。
5.過濾帽的材質(zhì)，尼龍最好，其次是ABS。由于濾料上部加入，對濾帽擠出負(fù)荷大，要求強(qiáng)度高，以免發(fā)生變形。過濾蓋與過濾板(上下表面)的接觸表面應(yīng)加裝彈性橡膠墊。
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