多介質(zhì)過濾器設(shè)備分析(一)
2023-06-19 來自: 中國水網(wǎng) 瀏覽次數(shù):331
衡美水處理為您介紹一種性能優(yōu)良的水處理設(shè)備——多介質(zhì)過濾器。
多介質(zhì)過濾器是指過濾器中含有多種過濾介質(zhì),在設(shè)定壓力下使?jié)岫容^高的水通過,從而有效除去懸浮雜質(zhì),使水澄清的水處理設(shè)備。不同的介質(zhì)濾料按不同要求及比重依次裝填于過濾器中,所以叫多介質(zhì)過濾器。常用的濾料有石英砂、無煙煤、錳砂、石榴石、活性炭等。主要使用于水處理除濁,軟化水,純水的前級預(yù)處理等,出水濁度可達3度以下。
一、簡介
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),從而使水澄清的工藝過程。用于過濾的多孔材料稱為濾料,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、多孔陶瓷、塑料球等,石英砂是常見、常用的濾料。
多介質(zhì)過濾器,即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和細菌等,BOD5和COD等也有某種程度的去除效果。
二、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)過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構(gòu)成。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)。
三、作用
多介質(zhì)過濾器可去除水中的泥砂、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。
四、內(nèi)濾層組成
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。
五、原理
多介質(zhì)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)過濾器頂層由輕和粗品級的材料組成,而重和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)達到粗過濾后的標準。
設(shè)備為壓力式,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、懸浮物和砂粒表面相互粘附,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。
六、特點
1、多介質(zhì)過濾器廣泛用于水處理的工藝中,可以單獨使用,但多數(shù)是做為水質(zhì)深度處理(交換樹脂、電滲析、反滲透)的預(yù)過濾。
2、多介質(zhì)過濾器是常用的水質(zhì)深度凈化的預(yù)處理裝置,可根據(jù)工藝要求填加不同的濾料。
3、多介質(zhì)過濾器材質(zhì)可采用玻璃鋼、A3鋼防腐或襯膠、全不銹鋼。操作方式有全自動和手動兩種形式,自動控制是采用美國進口的自動控制器及氣、液動閥控制,操作簡便易于維護保養(yǎng),在各行各業(yè)水處理工藝的前處理裝置得到廣泛的應(yīng)用。
4、多介質(zhì)過濾器的過濾材料應(yīng)有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性,各介質(zhì)的相對密度和粒徑應(yīng)有差別,由無煙煤與石英砂組成的雙層濾料過濾器所用的無煙煤相對密度為1.4—1.6,粒徑為0.8—1.8mm,石英砂相對密度為2.6—2.65,粒徑為0.5—1.2mm;3層濾料過濾器除了以上兩種濾料外還可以用錳砂、磁鐵礦之類的重質(zhì)礦石,其相對密度為4.7—5.0,粒徑為0.5—4mm。
七、構(gòu)造
多介質(zhì)過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構(gòu)成。
其中過濾器體主要包括以下組件:筒體;布水組件;支撐組件;反洗氣管;濾料;排氣閥(外置)等。
八、濾料選擇
1、有足夠的機械強度,以免在反沖洗過程中很快磨損和破碎;
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。
5、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。
6、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)。
九、濾料類型
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。
1、多介質(zhì)類
在水處理上經(jīng)常使用的多介質(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。
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;下層濾料由粒徑小,密度高的重質(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。
2、石英砂類
石英砂過濾器是一種采用石英砂作為濾料的過濾器。優(yōu)點如下:
(1)可有效去除水中的懸浮物,對水中的膠體、鐵、有機物、農(nóng)藥、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用;
(2)石英砂過濾器設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、運行可以實現(xiàn)自動控制、處理流量大、反沖次數(shù)少、過濾效率高、阻力小、操作維修方便;
(3)石英砂過濾器有過濾阻力小,表面積大,耐酸堿性強,耐氧化,PH適用范圍為2-13,抗污染性好等優(yōu)點;
(4)石英砂過濾器通過優(yōu)化濾料和過濾器的設(shè)計,實現(xiàn)了過濾器的自適應(yīng)運行,濾料對原水濃度、操作條件、預(yù)處置工藝等具有很強的自適應(yīng)性,即在過濾時濾床自動形成上疏下密狀態(tài),有利于在各種運行條件下保證出水水質(zhì),反洗時濾料充分散開,清洗效果好。
(5)石英砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截污容量大等優(yōu)點。
石英砂過濾器廣泛用于電力、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用水、生活用水、循環(huán)用水和廢水的預(yù)處理領(lǐng)域。
3、鐵錳類
裝填精制錳砂和石英砂二元濾料,用于去除水中鐵、錳。一般只在含鐵錳原水的預(yù)處理中使用。
4、活性炭類
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(yù)處理。由于活性炭具有發(fā)達的細孔結(jié)構(gòu)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(xué)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。