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      衛生凈水

      多介質過濾器在凈水中的應用

      1  1 1.介質過濾器簡介

       多介質過濾器(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,床的頂層由最輕和最粗品級的材料組成,而最重和最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的較深處被去除。從而使水質達到粗過濾后的標準。

        多介質過濾器可去除水中大顆粒懸浮物,從而降低水的SDI值,滿足深層凈化的水質要求。該設備具有造價低廉,運行費用低,操作簡單;濾料經過反洗,可多次使用,濾料使用壽命長等特點。

        多介質過濾器廣泛用于水處理工藝中,主要用于水處理除濁、軟化水、電滲析、反滲透的前級預處理,也可用于地表水、地下水的除泥沙等。

      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,從而使水獲得澄清的工藝過程。 用于過濾的多孔材料稱為濾料,石英砂是最常見的濾料。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。

      2.結構介紹

      多介質過濾器廣泛用于水處理的工藝中,多介質過濾器主要由以下部分構成: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

      3.作用

      去除水中的泥砂、懸浮物、膠體等雜質和藻類等生物,降低對反滲透膜元件的機械損傷及污染。

      4.內濾層構成

      過濾器內多介質濾料為優質均粒礫石、石英砂、磁鐵礦、無煙煤等濾料,這些濾料根據其比重和粒徑的大小在過濾器罐體內科學有序的分布,如比重小而粒徑稍大的無煙煤放在濾床的最上層,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最下層。這樣的配比保證了過濾器在進行反洗的時候不會產生亂層現象,從而保證了濾料的截留能力。

      多介質過濾器(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,一個典型的多介質過濾器。

      床的頂層由最輕和最粗品級的材料組成,而最重和最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的較深處被去除。從而使水質達到粗過濾后的標準。

      設備是壓力式的,其原理是當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,水中雜質截留在濾料層中,從而得到澄清的水質。經過濾后的出水懸浮物可在5毫克/升以下。 

      5.介質過濾器特點:

      1)多孔介質過濾器廣泛用于水處理的工藝中,可以單獨使用,但多數是做為水質深度處理(交換樹脂、電滲析、反滲透)的預過濾。

      2)多介質過濾器是常用的水質深度凈化的預處理裝置,可根據工藝要求填加不同的濾料。

      3)多介質過濾器材質可采用玻璃鋼、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,在各行各業水處理工藝的前處理裝置得到廣泛的應用。

      4)多介質過濾器(含雙濾料過濾器)的過濾材料應有足夠的化學穩定性,各介質的相對密度和粒徑應有一定差別,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、磁鐵礦之類的重質礦石,其相對密度為4.7—5.0,粒徑為0.5—4mm。

      6.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)化學穩定性要好;

      (3)不含有對人體健康有害及有毒物質,不含有對生產有害、影響生產的物質;

      (4)濾料的選擇,應盡量采用吸附能力、截污能力大、產水量高、出水水質好的濾料。

      常規配置中,卵石分為四種規格,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系:濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800~1 000(設計規范)。

      濾料的粒徑的大小和過濾精度相關。

      7.類型

      多介質過濾器常見的濾料有:無煙煤,陶粒、石英砂、活性炭等。

      在水處理上使用的多介質過濾器,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。

      多介質過濾器的濾層設計,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生混層現象。

      2、根據產水用途選擇濾料。

      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,上層濾料粒徑最大,由密度小的輕質濾料組成,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;下層濾料由粒徑最小,密度最大的重質濾料組成,如磁鐵礦。由于密度差的限制,三層介質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,這樣就充分發揮了多介質濾床的作用,出水水質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。

      石英砂過濾器是一種采用石英砂作為濾料的過濾器??捎行コ械膽腋∥?,并對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。其有過濾阻力小,比表面積大,耐酸堿性強,耐氧化,PH適用范圍為2-13,抗污染性好等優點,石英砂過濾器的獨特優點還在于通過優化濾料和過濾器的設計,實現了過濾器的自適應運行,濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性,即在過濾時濾床自動形成上疏下密狀態,有利于在各種運行條件下保證出水水質,反洗時濾料充分散開,清洗效果好。砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截污容量大等優點。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、循環用水和廢水的預處理領域。

      石英砂過濾器設備結構簡單、運行可以實現自動控制、處理流量大、反沖次數少、過濾效率高、阻力小、操作維修方便等特點。

      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處理中使用。

      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、化工、電力等行業的水的預處理。由于活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表面積,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。粒狀活性炭對水中的Ag^+,Cd^2+,CrO4^2-等離子去除率達85%以上。

       



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