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多介(jiè)質過濾器是利用一種或幾種過濾介質,在一定(dìng)的壓力(lì)下(xià)把(bǎ)濁度較高的水(shuǐ)通過一定厚度的粒狀或非粒材料,從而有效(xiào)的(de)除去懸浮雜質使水澄(chéng)清的過程,常用的濾料有石英砂,無煙煤,錳砂等,主要用於水處(chù)理除濁,軟化(huà)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(yān)煤等濾料層截留水中懸浮雜質,從而使水獲得澄清的工(gōng)藝過程(chéng)。用於過濾的多孔材料稱為濾(lǜ)料,石英砂是較常見的濾料(liào)。濾料有粒狀,粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石(shí)英砂、無煙煤(méi)、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶瓷、塑料球等。
多介質過濾器(濾床),既采用兩種以上的介質作為濾層的介質過濾器,在工業循環水處理係統中,用以去除汙水中雜質、吸附油等,使水質符(fú)合循環使用的要求(qiú)。過濾的作用,主要是(shì)去除水(shuǐ)中的懸浮或膠態雜質,特(tè)別是能有效地去除沉澱技術不能去(qù)除的微小粒子和細菌等,BODs和COD等也(yě)有某種程度(dù)的去除效果。
過濾器構成
多介質過濾器主要由過(guò)濾器體、配(pèi)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(shuǐ)組件;支撐組件;反洗氣管;濾料;排氣閥(外置)等。
濾料的選擇依據
(1)必須有足夠的(de)機械強度,以免在反衝洗(xǐ)過程中很快(kuài)地磨損和破碎;
(2)化學穩定性要好;
(3)不含有對人體(tǐ)健康有(yǒu)害及有毒物質,不含有對(duì)生產(chǎn)有害(hài)、影響生產的物質;
(4)濾料的(de)選擇,應盡量采用吸附能力、截汙能(néng)力大、產水量高、出水水質好的(de)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(xiàng)互之間的間距縫隙穩定,孔隙大,便於(yú)正洗工序中,濾後水順利通過;同樣,反洗工(gōng)序中,反洗水和(hé)反洗空氣等能(néng)順利通過。常規配置中,卵石分為四種規格,鋪墊方式為自下而上先大後小。
多介質過(guò)濾器
在水處理上使用的多(duō)介質過濾器,常見的有:無煙煤-石英砂-磁(cí)鐵(tiě)礦過濾器,活性炭(tàn)-石英砂-磁鐵礦過(guò)濾器(qì),活性炭(tàn)-石英砂(shā)過濾器,石英砂-陶瓷過(guò)濾器等。
多介質過濾器的濾層設(shè)計,主要考慮的因素為:
1、不同濾料具(jù)有較大的密度差,保證反洗擾動後不會發生混層現象。
2、根據產水用途選擇濾料。
3、粒徑要(yào)求下層濾料(liào)粒徑小於上層濾(lǜ)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(céng)濾(lǜ)床為例,上層(céng)濾料粒徑較大,有密度小的輕質(zhì)濾料組(zǔ)成,如無煙煤、活性炭(tàn);中層濾料粒徑居中,密度居(jū)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(rú)磁鐵礦。由於密度差的限製,三層介(jiè)質過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料(liào)起粗(cū)濾作用,下層濾料起精濾作用,這樣就充分發揮了多介質濾床的作(zuò)用,出水水質明顯好於單層濾料的濾床。而對於飲用水,一般禁止使用無煙煤,樹脂等濾料。
石英砂過濾器
石英砂過濾器是一種采(cǎi)用石英砂作(zuò)為濾料的過濾器。可有效去除水中的懸浮物,並對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細(xì)菌、病毒等汙染物有明顯的去除作用(yòng)。
其有(yǒu)過濾阻(zǔ)力小,比表麵積大,耐酸堿性強(qiáng),耐氧化,PH適用範圍為2-13,抗汙染性(xìng)好等優點,石英砂過濾器(qì)的獨(dú)特優點還在於通過優化濾料和過濾器的設計(jì),實現了過濾器的(de)自適應(yīng)運行,濾料對原水(shuǐ)濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強(qiáng)的自適應性,即(jí)在過濾時濾床自動(dòng)形(xíng)成上(shàng)疏下密(mì)狀態,有(yǒu)利於在(zài)各種運行條件下保證出水水質,反洗時濾料(liào)充分散開,清洗效果好。
砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截汙容量大等優點。廣泛用於電力、電子(zǐ)、飲料、自(zì)來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品(pǐn)、遊泳池、市政工程等各種工藝用水、生活用水、循環用水和廢水的預處理領域。
石英砂過(guò)濾器設(shè)備結構簡單、運行可以實現自動控(kòng)製、處理流量大、反衝次數(shù)少、過濾效率高、阻(zǔ)力小、操作維修方(fāng)便等特點(diǎn)。
活性炭過濾器
濾料為活性炭,用於去(qù)除色、味、餘氯和有機物,其主要作(zuò)用方(fāng)式是吸附,活(huó)性炭(tàn)是一種人工製成的吸(xī)附劑。
活性碳過濾器廣泛(fàn)用於生活用水及(jí)食品工業(yè)、化(huà)工、電力等行業的水的預處理。由於活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表麵積, 因此對水中的(de)溶解性有機(jī)物,如苯類,酚類(lèi)化合物等具有很強的吸附能力(lì),而且對於用生物法和化學法很難去除的有機汙染物,如色度、異臭、表麵活性劑、合成洗(xǐ)滌劑和染料等都有較好的去除效果。粒(lì)狀(zhuàng)活性炭對水中的Ag^+,Cd^2+,CrO4^2-等離子去(qù)除率達85%以上(shàng)。[3] 通(tōng)過活性炭濾床(chuáng)後,水中懸固小於0.1mg/L,COD去除率一般為(wéi)40%~50%,遊離氯小於0.1mg/L。
反衝洗工藝(yì)
過濾器的反洗,主要是指過濾器(qì)在使用一定周期(qī)後,其濾(lǜ)料層(céng)截留和吸附一定量的雜物和汙(wū)漬,這使(shǐ)得過濾器的出水水質(zhì)下降,主要表征:過濾器的正常濾後水質變(biàn)差,進水(shuǐ)和出水管道的壓力差增(zēng)大,同時,單(dān)台過濾(lǜ)器的流量降低。
反衝洗的原理:水流(liú)逆向通過濾料層,使(shǐ)濾層膨(péng)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的汙物脫離並隨反洗(xǐ)水排出(chū)。
反衝(chōng)洗的必要性
(1)在過濾過程中(zhōng),原水中的懸(xuán)浮物(wù)等被濾(lǜ)料層截留吸附並不斷(duàn)地在濾料層中積累(lèi),於是濾層孔隙逐漸被汙物堵塞,在濾層表麵形成濾餅(bǐng),過濾水頭損失不斷增加(jiā)。當達到某(mǒu)一限度時,濾料需進(jìn)行清洗,使濾層恢複工作性能,繼續工作。
(2)過濾(lǜ)時由於水頭損失增加,水流對吸附在濾料表(biǎo)麵的汙物的剪切力變大,其中有些顆粒在水流(liú)的衝(chōng)擊下移到下層濾料中去,較終會使水中的懸浮物含量不斷上升(shēng),水質變(biàn)差,當雜質透過濾(lǜ)層時,過濾器失去過濾效果。因此,到一定程度時,需要清洗濾料,以便恢複(fù)濾料層的納汙能力。
(3)汙水中的懸浮(fú)物中含有大量有機物,長期滯(zhì)留在(zài)濾層中會導(dǎo)致濾層中(zhōng)細菌微生物富集繁殖,發(fā)生厭氧腐敗現象,需定期清洗濾料。