污水处理设备之多介质过滤器

发布于：2022-07-27 09:26:27 来自：环保工程/水处理 [复制转发]

多介质过滤器是通过使用一种或多种过滤介质在一定压力下使浊度水通过一定厚度的颗粒或非颗粒材料的过程，从而有效地去除悬浮的杂质和澄清水。过滤材料为石英砂，无烟煤，锰砂等。主要用于水处理，去除浊度，软化水，纯水预处理等，出水浊度可达3度以下。

工业循环水处理系统采用两种以上介质作为过滤层的多媒体过滤器(滤床)，用于去除工业循环水处理系统中的杂质和吸附油，使水质达到循环利用的要求。过滤的主要功能是去除水中的悬浮或胶体杂质，特别是不能通过沉淀技术去除的细小颗粒和细菌。BOD和COD也有一定的去除效果。

过滤器构成 ：

多媒体滤波器主要由过滤体、配套管道和阀门组成。

过滤体主要包括以下部件：简化体;配水部分;支持部分;反冲洗管;过滤材料;排气阀(外部)。

滤料的选择依据：

(1)必须提供足够的机械强度，以防止反洗过程中的快速磨损。

(2)化学稳定性好;

(3)不含对人体健康有害的物质和有毒物质，不含对生产有害，影响生产的物质;

(4)在选择滤料时，应尽量选用吸附能力强、截污能力强、产水量高、出水水质好的滤料。

在滤料中，卵石主要起支撑作用。在过滤过程中，由于其强度高，它们之间的间距间隙稳定，孔隙大。在于正洗涤过程中，过滤后水顺利通过。同样地，在倒洗过程中，倒洗水和倒洗空气也能顺利通过。在常规配置中，鹅卵石分为四个规格，铺筑方式是由下至上，再小。

过滤材料的颗粒尺寸与填充高度之间的关系：

滤床高度与滤料平均尺寸之比为800-1000(设计规范)。过滤材料的尺寸与过滤精度有关。

多介质过滤器：

水处理中使用的多媒体滤波器常见：无烟煤-石英沙磁铁矿滤波器、活性碳-石英沙磁铁矿滤波器、活性碳-石英沙滤波器、石英沙-陶瓷滤波器等。..

多媒体滤波器的滤波层设计主要考虑如下：

1、不同的过滤介质具有较大的密度差，保证了反冲洗扰动后不存在混合层。

2、根据生产目的筛选滤水材料。

3、颗粒尺寸要求下层过滤材料的颗粒尺寸小于上层过滤材料的颗粒尺寸，以确保下层过滤材料的有效性和充分利用。

事实上，以三层滤床为例，上部滤料的粒度最大，轻质滤料的密度最小，如无烟煤和活性炭;中部滤料的粒度和密度中等，一般由石英砂组成;下部滤料由最重的滤料，具有最小的粒径和最大的密度，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固定。上滤料起粗滤作用，下滤料起细滤作用，充分发挥了多介质滤床的作用，出水水质明显优于单层滤料。对于饮用水，通常禁止使用无烟煤、树脂和其他过滤器。

石英砂过滤器

石英砂滤清器是以石英砂为滤清器材料的滤清器。能有效去除水中悬浮液，对胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等水中污染物有明显的去除作用。

它具有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱，抗氧化性强，pH值范围2-13，抗污染性好等优点。石英砂过滤器的独特优势在于优化了过滤器材料和过滤器。该设计实现了滤波器的自适应操作。过滤材料对原水浓度，操作条件，预处理过程等具有很强的适应性，即过滤床在过滤过程中自动形成稀疏致密状态，有利于各种出水水质的保证。操作条件，过滤材料在反洗过程中完全分散，清洗效果好。

砂滤池具有过滤速度快、过滤精度高、截污能力大等优点。广泛应用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等工艺用水、生活用水、再生水、废水预处理等领域。

石砂过滤设备结构简单，操作可实现自动控制、加工流程、反冲时间少、过滤效率高、阻力大、操作维护方便。

活性炭过滤器

过滤材料是活性炭，用于去除颜色，味道，残余氯和有机物质。其主要作用方式是吸附。活性炭是人工制造的吸附剂。

活性炭过滤器广泛应用于生活用水、食品工业、化工、电力等行业的水预处理。活性炭具有多孔结构，比表面积大，对水中苯、酚类等溶解性有机物有较强的吸附能力。对生物法、化学法难以去除的色度、气味、表面活性剂、合成洗涤剂、染料等有机污染物也有很好的去除效果。颗粒活性炭对水中Ag^+、Cd^2+、CrO4^2-的去除率在85%以上。[3]活性炭过滤床后，水中悬浮物小于0.1 mg/l，COD去除率一般为40%~50%，游离氯小于0.1 mg/l。

反冲洗工艺

滤网的逆洗主要是指滤网的材料层在使用一定时间后拦截和吸收一定数量的碎片和污渍，导致滤网水质下降。主要表征为：水质恶化后滤清器的正常过滤，进出管压力差增大，单滤清器流量减小。

反冲洗的原理：水流反向通过过滤层，使过滤层膨胀和悬浮，过滤层通过水流的剪切力和颗粒的碰撞摩擦清除，去除污垢。过滤层和反冲洗水排出。

反冲洗的必要性

(1)过滤过程中，原水中的悬浮物被滤料层截留吸附，并在滤料层中不断累积。因此，滤层的孔隙逐渐被污垢堵塞，在滤层表面形成滤饼，增加了滤头的损失。当达到一定限度时，需要对滤料进行清洗，以恢复滤层的性能并继续工作。

(2)在过滤过程中，由于头部损耗增加，过滤器材料表面吸附的污垢上的水流剪力变大，而部分颗粒在水流的冲击下被移至较低的滤料，最终会造成水悬浮的含量。当杂质通过滤层时，滤池就失去了过滤效果。因此，在一定程度上，需要对滤料进行清洗，以恢复滤料层的污染能力。

(3)污水中的悬浮固体含有大量有机物。过滤层中的长期滞留将导致过滤层中细菌微生物的富集和繁殖，导致厌氧腐败，并且应定期清洁过滤材料。

反冲洗参数控制和确定

(1)膨胀高度：反冲洗时，为了保证滤液颗粒之间有足够的间隙，使滤液能迅速与水排出，应加大过滤器的膨胀率。但当膨胀率过大时，滤料单位体积颗粒数减少，颗粒碰撞几率降低，不利于清洗。双层滤料的膨胀率为40%-50%。注：在生产运行中，滤料的填充高度和膨胀高度是随机检查的，因为在正常反洗过程中，有些滤料会流失或磨损，需要补充。相对稳定的滤层具有以下优点：保证滤层水质稳定，保证反冲洗效果。

(2)防洗水和压力：一般设计要求，防洗水强度为40m3/(m2?h)，防洗水压力≤0.15mpa。

(3)反冲洗空气量和压力：反冲洗空气强度为15米/(米?小时)，反冲洗空气压力≤0.15MPa。注意：在反冲洗过程中，引入的反冲洗空气会聚集在过滤器的顶部，大部分空气应通过双孔排气阀排出。在日常生产中。有必要经常检查排气阀的通畅性，主要是为了指示阀球升降的自由度。

气水联合反洗

(1)先用空气冲洗，然后用水反洗：首先将滤层表面的水位降至100 mm，通入空气几分钟，然后用水反洗。适用于表面污染大、内部污染轻的过滤器。

注：相应的阀门，关闭必须到位;否则，当水位下降到滤层表面以下时，滤层上部没有水渗入。粒子上下扰动时，污垢不能有效排出，但会深入滤层。

(2)空气和水的反冲洗：从静态过滤层的下部同时供给空气和反洗水，在上升过程中空气在砂层中形成大气泡，当遇到过滤材料。过滤材料的表面被擦洗;反洗水使过滤层松散，使过滤材料处于悬浮状态，这有利于空气对过滤材料的洗涤。反洗和反洗空气的膨胀作用相互叠加，效果比单独进行时更强。

注：水反洗压力与空气反洗压力及强度不同，应注意顺序，避免反洗水进入空气管路。

(3)将空气和水混合冲洗后，停止进入空气，将水冲洗回保持同样的流速，继续冲洗3分钟~5分钟，去除滤床上残留的气泡。

注意：注意顶部双孔排气阀的状态。

滤料板结原因分析

(1)如果在一定时间内不能有效去除滤层表面的污染物，后续反洗过程中空气分布不均匀，将导致膨胀高度不均匀。反冲洗过程中由于空气的摩擦，摩擦量小，不能有效去除滤料表面的油污。在下一个正常过滤循环之后，将加载本地负载。随着杂质的增加，表面会下沉到内部，颗粒会逐渐增大，同时延伸到过滤器的填充深度，直到整个过滤器失效。

备注：在实际操作中，经常出现防洗空气不均匀的现象，主要是由于底布风管穿孔，局部滤盖堵塞或损坏，或网格间距变形。

(2)过滤层表面具有细小粒径的颗粒，在反洗过程中相互碰撞的可能性较小，且动量小，因此难以清洁。附着的沙粒很容易形成小泥球。当反洗过滤层重新分级时，泥球进入下层过滤材料并随着泥球的生长移动到深度。

(3)原水中的油被截留在过滤器中，被冲洗干净，残留部分随着时间的推移而积累，是导致滤料硬化的主要因素。反冲洗时间可根据原水水质特点和出水水质要求，以限制水头损失、出水水质或过滤时间为标准确定。

注意过滤处理和验收过程

(1)水箱和滤板的平行公差要求不大于2毫米。

(2)滤板的水平度和不平度小于(+1.5 mm)。采用整体工艺对滤板结构进行优化。当筒体直径较大，或受原材料、运输等方面的限制时，也可采用两片式拼接。

(3)过滤板和气缸体的接头部分的合理处理对于清洗空气的环节特别重要。

①为了消除滤板加工过程中的误差和气缸滚动引起的滤板与气缸之间的径向间隙，通常采用弧形环板进行逐片焊接。必须使用完全接触的接触区域。

②中心管道与滤板径向间隙的处理方法同上。

备注：上述措施确保过滤和倒洗只能通过过滤盖或排水管间隙连接。同时，还保证了逆向冲洗和过滤通道分布的均匀性。

(4)在滤板上加工的通孔的径向误差为±1.5 mm。过滤器盖引导件和过滤器板通孔尺寸的增加不利于过滤器盖的安装或固定。必须使用机械设备加工通孔。

(5)过滤盖材质为尼龙，其次为ABS。由于上部增加了滤料，过滤帽的挤压载荷很大，要求强度较高，以避免变形。过滤器盖与滤板接触面(上下表面)应加弹性橡胶垫。

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