多介質(zhì)過濾器,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(shù)不能去除的微小粒子等,BOD5和COD等也有某種程度的去除效果。
結(jié)構(gòu)介紹
多介質(zhì)過濾器廣泛用于水處理的工藝中,多介質(zhì)過濾器主要由以下部分構(gòu)成:配套管線和閥門。其中過濾器體又包括:① 筒體;②反洗氣管;③布水組件;④支撐組件;⑤濾料;⑥排氣閥(外置)等
作用
去除水中的泥砂、懸浮物、膠體等雜質(zhì)和藻類等生物,降低對反滲透膜元件的機械損傷及污染。
內(nèi)濾層構(gòu)成
過濾器內(nèi)多介質(zhì)濾料為均粒礫石、石英砂、磁鐵礦、無煙煤等濾料,這些濾料根據(jù)其比重和粒徑的大小在過濾器罐體內(nèi)科學(xué)有序的分布,如比重小而粒徑稍大的無煙煤放在濾床的較上層,比重適中和粒徑小的石英砂放在濾床的中層,比重大和粒徑大的礫石放在濾床的較下層。這樣的配比保證了過濾器在進行反洗的時候不會產(chǎn)生亂層現(xiàn)象,從而保證了濾料的截留能力。
原理
多介質(zhì)過濾器(又稱機械過濾器)是以成層狀的無煙煤、砂、細碎的石榴石或其他材料為床層,一個典型的多介質(zhì)過濾器。
床的頂層由較輕和較粗品級的材料組成,而較重和較細品級的材料放在床的低部。其原理為按深度過濾--水中較大的顆粒在頂層被去除,較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被去除。從而使水質(zhì)達到粗過濾后的標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)備是壓力式的,其原理是當(dāng)原水自上而下通過濾料時,水中懸浮物由于吸附和機械阻流作用被濾層表面截留下來;當(dāng)水流進濾層中間時,由于濾料層中的砂粒排列的更緊密,使水中微粒有更多的機會與砂粒碰撞,于是水中凝絮物、懸浮物和砂粒表互粘附,水中雜質(zhì)截留在濾料層中,從而得到澄清的水質(zhì)。經(jīng)過濾后的出水懸浮物可在5毫克/升以下。
濾料選擇
(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(xué)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(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。
濾料的粒徑和裝填高度之間的關(guān)系
濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800~1 000(設(shè)計規(guī)范)。
濾料的粒徑的大小和過濾精度相關(guān)。
類型
多介質(zhì)過濾器常見的濾料有:無煙煤,陶粒、石英砂、活性炭等。
多介質(zhì)類
在水處理上使用的多介質(zhì)過濾器,常見的有: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。
多介質(zhì)過濾器的濾層設(shè)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,上層濾料粒徑較大,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;下層濾料由粒徑較小,密度較大的重質(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。
參數(shù)分析
參數(shù)控制
(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(yīng)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(shè)計要求,反洗水的強度為40 m3/(m2·h),反洗水的壓力≤0.15 MPa。