多介质过滤器
多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质,在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料,从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程,常用的滤料有石英砂,锰砂等,主要用于水处理除浊,软化水,纯水的前级预处理等,出水浊度可达3度以下。
多介质过滤器,既采用两种以上的介质作为滤层的介质过滤器,在工业循环水处理系统中,用以去除污水中杂质、吸附油等,使水质符合循环使用的要求。过滤的作用,主要是去除水中的悬浮或胶态杂质,特别是能有效地去除沉淀技术不能去除的微小粒子等,BOD5和COD等也有某种程度的去除效果。
原理
多介质过滤器(又称机械过滤器)是以成层状的无烟煤、砂、细碎的石榴石或其他材料为床层,一个典型的多介质过滤器。
床的顶层由最轻和最粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的低部。其原理为按深度过滤--水中较大的颗粒在顶层被去除,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除。从而使水质达到粗过滤后的标准。
设备是压力式的,其原理是当原水自上而下通过滤料时,水中悬浮物由于吸附和机械阻流作用被滤层表面截留下来;当水流进滤层中间时,由于滤料层中的砂粒排列的更紧密,使水中微粒有更多的机会与砂粒碰撞,于是水中凝絮物、悬浮物和砂粒表互粘附,水中杂质截留在滤料层中,从而得到澄清的水质。经过滤后的出水悬浮物可在5毫克/升以下。
滤料选择
(1)必须有足够的机械强度,以免在反冲洗过程中很快地磨损和破碎;
(2)化学稳定性要好;
(3)不含有对人体健康有害及有毒物质,不含有对生产有害、影响生产的物质;
(4)滤料的选择,应尽量采用吸附能力、截污能力大、产水量高、出水水质好的滤料。
在滤料中,卵石主要是起支撑作用,在过滤工艺过程中,因其强度高,相互之间的间距缝隙稳定,孔隙大,便于正洗工序中,滤后水顺利通过;同样,反洗工序中,反洗水和反洗空气等能顺利通过。
常规配置中,卵石分为四种规格,铺垫方式为自下而上先大后小。
滤料的粒径和装填高度之间的关系
滤床的高度和滤料的平均粒径的比值为800~1 000(设计规范)。
滤料的粒径的大小和过滤精度相关。
类型
多介质过滤器常见的滤料有:无烟煤,陶粒、石英砂、活性炭等。
多介质类
在水处理上使用的多介质过滤器,常见的有:无烟煤-石英砂-磁铁矿过滤器,活性炭-石英砂-磁铁矿过滤器,活性炭-石英砂过滤器,石英砂-陶瓷过滤器等。
多介质过滤器的滤层设计,主要考虑的因素为:
1、不同滤料具有较大的密度差,保证反洗扰动后不会发生混层现象。
2、根据产水用途选择滤料。
3、粒径要求下层滤料粒径小于上层滤料粒径,以保证下层滤料的有效性和充分利用。
事实上,以三层滤床为例,上层滤料粒径最大,由密度小的轻质滤料组成,如无烟煤、活性炭;中层滤料粒径居中,密度居中,一般为石英砂组成;下层滤料由粒径最小,密度最大的重质滤料组成,如磁铁矿。由于密度差的限制,三层介质过滤器的滤料选择基本上是固定的。上层滤料起粗滤作用,下层滤料起精滤作用,这样就充分发挥了多介质滤床的作用,出水水质明显好于单层滤料的滤床。
而对于饮用水,一般禁止使用无烟煤,树脂等滤料。
参数分析
参数控制
(1)膨胀高度:反冲洗时,为了保证滤料颗粒有足够的间隙使污物迅速随水排出滤层,滤层膨胀率应大一些。但膨胀率过大时,单位体积中滤料的颗粒数变少,颗粒碰撞的机会也减少,所以对清洗不利。双层滤料,膨胀率为40%----50% 。
注意:在生产运行中,对滤料的填充高度、膨胀高度等随机进行检查,因为正常反洗过程中,会有部分滤料的跑失或磨损,需要进行补充。相对稳定的滤层,有以下优点:确保过滤水质的稳定,保证反冲洗的效果。
(2)反洗水量和压力:一般设计要求,反洗水的强度为40 m3/(m2·h),反洗水的压力≤0.15 MPa。
(3)反洗空气量和压力:反洗空气的强度为15 m /(m ·h),反洗空气的压力≤0.15 MPa。
注意:在反洗过程中,通入的反洗空气汇集于过滤器的顶部,大部分应通过双孔排气阀排出。日常生产中。需经常检查排气阀的通畅性,主要表征在阀球升降的自由度上。
应用领域
反渗透、电渗析、离子交换器、超滤等系统的预处理
发电、化工、造纸、饮料等的原水前期过滤处理
化工厂给水的脱色、去有机物,生活用水预处理,工业用水处理,游泳池用水处理,循环水旁滤系统,地表水、地下水降浊除色,废水处理。