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淺析福州污水處理設備之多介質過濾器詳解！
來源：www.zhannang.cn 發布時間：2020/11/9 8:45:34
污水處理設備多介質過濾器是通過使用一種或多種過濾介質在一定壓力下使濁度水通過一定厚度的顆粒或非顆粒材料的過程，從而有效地去除懸浮的雜質和澄清水。過濾材料為石英砂，無煙煤，錳砂等。主要用于水處理，去除濁度，軟化水，純水預處理等，出水濁度可達3度以下。
工業循環水處理系統采用兩種以上介質作為過濾層的多媒體過濾器(濾床)，用于去除工業循環水處理系統中的雜質和吸附油，使水質達到循環利用的要求。過濾的主要功能是去除水中的懸浮或膠體雜質，特別是不能通過沉淀技術去除的細小顆粒和細菌。BOD和COD也有一定的去除效果。
過濾器構成：
多媒體濾波器主要由過濾體、配套管道和閥門組成。
過濾體主要包括以下部件：簡化體;配水部分;支持部分;反沖洗管;過濾材料;排氣閥(外部)。
濾料的選擇依據：
(1)必須提供足夠的機械強度，以防止反洗過程中的快速磨損。
(2)化學穩定性好;
(3)不含對人體健康有害的物質和有毒物質，不含對生產有害，影響生產的物質;
(4)在選擇濾料時，應盡量選用吸附能力強、截污能力強、產水量高、出水水質好的濾料。
在濾料中，卵石主要起支撐作用。在過濾過程中，由于其強度高，它們之間的間距間隙穩定，孔隙大。在于正洗滌過程中，過濾后水順利通過。同樣地，在倒洗過程中，倒洗水和倒洗空氣也能順利通過。在常規配置中，鵝卵石分為四個規格，鋪筑方式是由下至上，再小。
過濾材料的顆粒尺寸與填充高度之間的關系：
濾床高度與濾料平均尺寸之比為800-1000(設計規范)。過濾材料的尺寸與過濾精度有關。
多介質過濾器：
水處理中使用的多媒體濾波器常見：無煙煤-石英沙磁鐵礦濾波器、活性碳-石英沙磁鐵礦濾波器、活性碳-石英沙濾波器、石英沙-陶瓷濾波器等。..
多媒體濾波器的濾波層設計主要考慮如下：
1、不同的過濾介質具有較大的密度差，確保了反沖洗擾動后不存在混合層。
2、根據生產目的篩選濾水材料。
3、顆粒尺寸要求下層過濾材料的顆粒尺寸小于上層過濾材料的顆粒尺寸，以確保下層過濾材料的有效性和充分利用。
事實上，以三層濾床為例，上部濾料的粒度大，輕質濾料的密度小，如無煙煤和活性炭;中部濾料的粒度和密度中等，一般由石英砂組成;下部濾料由較重的濾料，具有較小的粒徑和較大的密度，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固定。上濾料起粗濾作用，下濾料起細濾作用，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。對于飲用水，通常禁止使用無煙煤、樹脂和其他過濾器。
石英砂過濾器
石英砂濾清器是以石英砂為濾清器材料的濾清器。能有效去除水中懸浮液，對膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等水中污染物有明顯的去除作用。
它具有過濾阻力小，比表面積大，耐酸堿，抗氧化性強，pH值范圍2-13，抗污染性好等優點。石英砂過濾器的獨特優勢在于優化了過濾器材料和過濾器。該設計實現了濾波器的自適應操作。過濾材料對原水濃度，操作條件，預處理過程等具有很強的適應性，即過濾床在過濾過程中自動形成稀疏致密狀態，有利于各種出水水質的保障。操作條件，過濾材料在反洗過程中完全分散，清洗效果好。
砂濾池具有過濾速度快、過濾精度高、截污能力大等優點。廣泛應用于電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等工藝用水、生活用水、再生水、廢水預處理等領域。
石砂過濾設備結構簡單，操作可實現自動控制、加工流程、反沖時間少、過濾效率高、阻力大、操作維護方便。
活性炭過濾器
過濾材料是活性炭，用于去除顏色，味道，殘余氯和有機物質。其主要作用方式是吸附。活性炭是人工制造的吸附劑。
活性炭過濾器廣泛應用于生活用水、食品工業、化工、電力等行業的水預處理。活性炭具有多孔結構，比表面積大，對水中苯、酚類等溶解性有機物有較強的吸附能力。對生物法、化學法難以去除的色度、氣味、表面活性劑、合成洗滌劑、染料等有機污染物也有很好的去除效果。顆粒活性炭對水中Ag^+、Cd^2+、CrO4^2-的去除率在85%以上。[3]活性炭過濾床后，水中懸浮物小于0.1 mg/l，COD去除率一般為40%~50%，游離氯小于0.1 mg/l。
反沖洗工藝
濾網的逆洗主要是指濾網的材料層在使用一定時間后攔截和吸收一定數量的碎片和污漬，導致濾網水質下降。主要表征為：水質惡化后濾清器的正常過濾，進出管壓力差增大，單濾清器流量減小。
反沖洗的原理：水流反向通過過濾層，使過濾層膨脹和懸浮，過濾層通過水流的剪切力和顆粒的碰撞摩擦清除，去除污垢。過濾層和反沖洗水排出。
反沖洗的必要性
(1)過濾過程中，原水中的懸浮物被濾料層截留吸附，并在濾料層中不斷累積。因此，濾層的孔隙逐漸被污垢堵塞，在濾層表面形成濾餅，增加了濾頭的損失。當達到一定限度時，需要對濾料進行清洗，以恢復濾層的性能并繼續工作。
(2)在過濾過程中，由于頭部損耗增加，過濾器材料表面吸附的污垢上的水流剪力變大，而部分顆粒在水流的沖擊下被移至較低的濾料，會造成水懸浮的含量。當雜質通過濾層時，濾池就失去了過濾效果。因此，在一定程度上，需要對濾料進行清洗，以恢復濾料層的污染能力。
(3)污水中的懸浮固體含有大量有機物。過濾層中的長期滯留將導致過濾層中細菌微生物的富集和繁殖，導致厭氧腐敗，并且應定期清潔過濾材料。
反沖洗參數控制和確定
(1)膨脹高度：反沖洗時，為了保障濾液顆粒之間有足夠的間隙，使濾液能迅速與水排出，應加大過濾器的膨脹率。但當膨脹率過大時，濾料單位體積顆粒數減少，顆粒碰撞幾率降低，不利于清洗。雙層濾料的膨脹率為40%-50%。注：在生產運行中，濾料的填充高度和膨脹高度是隨機檢查的，因為在正常反洗過程中，有些濾料會流失或磨損，需要補充。相對穩定的濾層具有以下優點：保障濾層水質穩定，保障反沖洗效果。
(2)防洗水和壓力：一般設計要求，防洗水強度為40m3/(m2?h)，防洗水壓力≤0.15mpa。
(3)反沖洗空氣量和壓力：反沖洗空氣強度為15米/(米?小時)，反沖洗空氣壓力≤0.15MPa。注意：在反沖洗過程中，引入的反沖洗空氣會聚集在過濾器的頂部，大部分空氣應通過雙孔排氣閥排出。在日常生產中。有必要經常檢查排氣閥的通暢性，主要是為了指示閥球升降的自由度。
氣水聯合反洗
(1)先用空氣沖洗，然后用水反洗：首先將濾層表面的水位降至100 mm，通入空氣幾分鐘，然后用水反洗。適用于表面污染大、內部污染輕的過濾器。
注：相應的閥門，關閉必須到位;否則，當水位下降到濾層表面以下時，濾層上部沒有水滲入。粒子上下擾動時，污垢不能有效排出，但會深入濾層。
(2)空氣和水的反沖洗：從靜態過濾層的下部同時供給空氣和反洗水，在上升過程中空氣在砂層中形成大氣泡，當遇到過濾材料。過濾材料的表面被擦洗;反洗水使過濾層松散，使過濾材料處于懸浮狀態，這有利于空氣對過濾材料的洗滌。反洗和反洗空氣的膨脹作用相互疊加，效果比單獨進行時更強。
注：水反洗壓力與空氣反洗壓力及強度不同，應注意順序，避免反洗水進入空氣管路。
(3)將空氣和水混合沖洗后，停止進入空氣，將水沖洗回保持同樣的流速，繼續沖洗3分鐘~5分鐘，去除濾床上殘留的氣泡。
注意：注意頂部雙孔排氣閥的狀態。
濾料板結原因分析
(1)如果在一定時間內不能有效去除濾層表面的污染物，后續反洗過程中空氣分布不均勻，將導致膨脹高度不均勻。反沖洗過程中由于空氣的摩擦，摩擦量小，不能有效去除濾料表面的油污。在下一個正常過濾循環之后，將加載本地負載。隨著雜質的增加，表面會下沉到內部，顆粒會逐漸增大，同時延伸到過濾器的填充深度，直到整個過濾器失效。
備注：在實際操作中，經常出現防洗空氣不均勻的現象，主要是由于底布風管穿孔，局部濾蓋堵塞或損壞，或網格間距變形。
(2)過濾層表面具有細小粒徑的顆粒，在反洗過程中相互碰撞的可能性較小，且動量小，因此難以清潔。附著的沙粒很容易形成小泥球。當反洗過濾層重新分級時，泥球進入下層過濾材料并隨著泥球的生長移動到深度。
(3)原水中的油被截留在過濾器中，被沖洗干凈，殘留部分隨著時間的推移而積累，是導致濾料硬化的主要因素。反沖洗時間可根據原水水質特點和出水水質要求，以限制水頭損失、出水水質或過濾時間為標準確定。
注意過濾處理和驗收過程
(1)水箱和濾板的平行公差要求不大于2毫米。
(2)濾板的水平度和不平度小于(+1.5 mm)。采用整體工藝對濾板結構進行優化。當筒體直徑較大，或受原材料、運輸等方面的限制時，也可采用兩片式拼接。
(3)過濾板和氣缸體的接頭部分的合理處理對于清洗空氣的環節特別重要。
①為了消除濾板加工過程中的誤差和氣缸滾動引起的濾板與氣缸之間的徑向間隙，通常采用弧形環板進行逐片焊接。必須使用完全接觸的接觸區域。
②中心管道與濾板徑向間隙的處理方法同上。
備注：上述措施確保，過濾和倒洗只能通過過濾蓋或排水管間隙連接。同時，還保障了逆向沖洗和過濾通道分布的均勻性。
(4)在濾板上加工的通孔的徑向誤差為±1.5 mm。過濾器蓋引導件和過濾器板通孔尺寸的增加不利于過濾器蓋的安裝或固定。必須使用機械設備加工通孔。
(5)過濾蓋材質為尼龍，其次為ABS。由于上部增加了濾料，過濾帽的擠壓載荷很大，要求強度較高，以避免變形。過濾器蓋與濾板接觸面(上下表面)應加彈性橡膠墊。
工業循環水處理系統采用兩種以上介質作為過濾層的多媒體過濾器(濾床)，用于去除工業循環水處理系統中的雜質和吸附油，使水質達到循環利用的要求。過濾的主要功能是去除水中的懸浮或膠體雜質，特別是不能通過沉淀技術去除的細小顆粒和細菌。BOD和COD也有一定的去除效果。
過濾器構成：
多媒體濾波器主要由過濾體、配套管道和閥門組成。
過濾體主要包括以下部件：簡化體;配水部分;支持部分;反沖洗管;過濾材料;排氣閥(外部)。
濾料的選擇依據：
(1)必須提供足夠的機械強度，以防止反洗過程中的快速磨損。
(2)化學穩定性好;
(3)不含對人體健康有害的物質和有毒物質，不含對生產有害，影響生產的物質;
(4)在選擇濾料時，應盡量選用吸附能力強、截污能力強、產水量高、出水水質好的濾料。
在濾料中，卵石主要起支撐作用。在過濾過程中，由于其強度高，它們之間的間距間隙穩定，孔隙大。在于正洗滌過程中，過濾后水順利通過。同樣地，在倒洗過程中，倒洗水和倒洗空氣也能順利通過。在常規配置中，鵝卵石分為四個規格，鋪筑方式是由下至上，再小。
過濾材料的顆粒尺寸與填充高度之間的關系：
濾床高度與濾料平均尺寸之比為800-1000(設計規范)。過濾材料的尺寸與過濾精度有關。
多介質過濾器：
水處理中使用的多媒體濾波器常見：無煙煤-石英沙磁鐵礦濾波器、活性碳-石英沙磁鐵礦濾波器、活性碳-石英沙濾波器、石英沙-陶瓷濾波器等。..
多媒體濾波器的濾波層設計主要考慮如下：
1、不同的過濾介質具有較大的密度差，確保了反沖洗擾動后不存在混合層。
2、根據生產目的篩選濾水材料。
3、顆粒尺寸要求下層過濾材料的顆粒尺寸小于上層過濾材料的顆粒尺寸，以確保下層過濾材料的有效性和充分利用。
事實上，以三層濾床為例，上部濾料的粒度大，輕質濾料的密度小，如無煙煤和活性炭;中部濾料的粒度和密度中等，一般由石英砂組成;下部濾料由較重的濾料，具有較小的粒徑和較大的密度，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固定。上濾料起粗濾作用，下濾料起細濾作用，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。對于飲用水，通常禁止使用無煙煤、樹脂和其他過濾器。
石英砂過濾器
石英砂濾清器是以石英砂為濾清器材料的濾清器。能有效去除水中懸浮液，對膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等水中污染物有明顯的去除作用。
它具有過濾阻力小，比表面積大，耐酸堿，抗氧化性強，pH值范圍2-13，抗污染性好等優點。石英砂過濾器的獨特優勢在于優化了過濾器材料和過濾器。該設計實現了濾波器的自適應操作。過濾材料對原水濃度，操作條件，預處理過程等具有很強的適應性，即過濾床在過濾過程中自動形成稀疏致密狀態，有利于各種出水水質的保障。操作條件，過濾材料在反洗過程中完全分散，清洗效果好。
砂濾池具有過濾速度快、過濾精度高、截污能力大等優點。廣泛應用于電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等工藝用水、生活用水、再生水、廢水預處理等領域。
石砂過濾設備結構簡單，操作可實現自動控制、加工流程、反沖時間少、過濾效率高、阻力大、操作維護方便。
活性炭過濾器
過濾材料是活性炭，用于去除顏色，味道，殘余氯和有機物質。其主要作用方式是吸附。活性炭是人工制造的吸附劑。
活性炭過濾器廣泛應用于生活用水、食品工業、化工、電力等行業的水預處理。活性炭具有多孔結構，比表面積大，對水中苯、酚類等溶解性有機物有較強的吸附能力。對生物法、化學法難以去除的色度、氣味、表面活性劑、合成洗滌劑、染料等有機污染物也有很好的去除效果。顆粒活性炭對水中Ag^+、Cd^2+、CrO4^2-的去除率在85%以上。[3]活性炭過濾床后，水中懸浮物小于0.1 mg/l，COD去除率一般為40%~50%，游離氯小于0.1 mg/l。
反沖洗工藝
濾網的逆洗主要是指濾網的材料層在使用一定時間后攔截和吸收一定數量的碎片和污漬，導致濾網水質下降。主要表征為：水質惡化后濾清器的正常過濾，進出管壓力差增大，單濾清器流量減小。
反沖洗的原理：水流反向通過過濾層，使過濾層膨脹和懸浮，過濾層通過水流的剪切力和顆粒的碰撞摩擦清除，去除污垢。過濾層和反沖洗水排出。
反沖洗的必要性
(1)過濾過程中，原水中的懸浮物被濾料層截留吸附，并在濾料層中不斷累積。因此，濾層的孔隙逐漸被污垢堵塞，在濾層表面形成濾餅，增加了濾頭的損失。當達到一定限度時，需要對濾料進行清洗，以恢復濾層的性能并繼續工作。
(2)在過濾過程中，由于頭部損耗增加，過濾器材料表面吸附的污垢上的水流剪力變大，而部分顆粒在水流的沖擊下被移至較低的濾料，會造成水懸浮的含量。當雜質通過濾層時，濾池就失去了過濾效果。因此，在一定程度上，需要對濾料進行清洗，以恢復濾料層的污染能力。
(3)污水中的懸浮固體含有大量有機物。過濾層中的長期滯留將導致過濾層中細菌微生物的富集和繁殖，導致厭氧腐敗，并且應定期清潔過濾材料。
反沖洗參數控制和確定
(1)膨脹高度：反沖洗時，為了保障濾液顆粒之間有足夠的間隙，使濾液能迅速與水排出，應加大過濾器的膨脹率。但當膨脹率過大時，濾料單位體積顆粒數減少，顆粒碰撞幾率降低，不利于清洗。雙層濾料的膨脹率為40%-50%。注：在生產運行中，濾料的填充高度和膨脹高度是隨機檢查的，因為在正常反洗過程中，有些濾料會流失或磨損，需要補充。相對穩定的濾層具有以下優點：保障濾層水質穩定，保障反沖洗效果。
(2)防洗水和壓力：一般設計要求，防洗水強度為40m3/(m2?h)，防洗水壓力≤0.15mpa。
(3)反沖洗空氣量和壓力：反沖洗空氣強度為15米/(米?小時)，反沖洗空氣壓力≤0.15MPa。注意：在反沖洗過程中，引入的反沖洗空氣會聚集在過濾器的頂部，大部分空氣應通過雙孔排氣閥排出。在日常生產中。有必要經常檢查排氣閥的通暢性，主要是為了指示閥球升降的自由度。
氣水聯合反洗
(1)先用空氣沖洗，然后用水反洗：首先將濾層表面的水位降至100 mm，通入空氣幾分鐘，然后用水反洗。適用于表面污染大、內部污染輕的過濾器。
注：相應的閥門，關閉必須到位;否則，當水位下降到濾層表面以下時，濾層上部沒有水滲入。粒子上下擾動時，污垢不能有效排出，但會深入濾層。
(2)空氣和水的反沖洗：從靜態過濾層的下部同時供給空氣和反洗水，在上升過程中空氣在砂層中形成大氣泡，當遇到過濾材料。過濾材料的表面被擦洗;反洗水使過濾層松散，使過濾材料處于懸浮狀態，這有利于空氣對過濾材料的洗滌。反洗和反洗空氣的膨脹作用相互疊加，效果比單獨進行時更強。
注：水反洗壓力與空氣反洗壓力及強度不同，應注意順序，避免反洗水進入空氣管路。
(3)將空氣和水混合沖洗后，停止進入空氣，將水沖洗回保持同樣的流速，繼續沖洗3分鐘~5分鐘，去除濾床上殘留的氣泡。
注意：注意頂部雙孔排氣閥的狀態。
濾料板結原因分析
(1)如果在一定時間內不能有效去除濾層表面的污染物，后續反洗過程中空氣分布不均勻，將導致膨脹高度不均勻。反沖洗過程中由于空氣的摩擦，摩擦量小，不能有效去除濾料表面的油污。在下一個正常過濾循環之后，將加載本地負載。隨著雜質的增加，表面會下沉到內部，顆粒會逐漸增大，同時延伸到過濾器的填充深度，直到整個過濾器失效。
備注：在實際操作中，經常出現防洗空氣不均勻的現象，主要是由于底布風管穿孔，局部濾蓋堵塞或損壞，或網格間距變形。
(2)過濾層表面具有細小粒徑的顆粒，在反洗過程中相互碰撞的可能性較小，且動量小，因此難以清潔。附著的沙粒很容易形成小泥球。當反洗過濾層重新分級時，泥球進入下層過濾材料并隨著泥球的生長移動到深度。
(3)原水中的油被截留在過濾器中，被沖洗干凈，殘留部分隨著時間的推移而積累，是導致濾料硬化的主要因素。反沖洗時間可根據原水水質特點和出水水質要求，以限制水頭損失、出水水質或過濾時間為標準確定。
注意過濾處理和驗收過程
(1)水箱和濾板的平行公差要求不大于2毫米。
(2)濾板的水平度和不平度小于(+1.5 mm)。采用整體工藝對濾板結構進行優化。當筒體直徑較大，或受原材料、運輸等方面的限制時，也可采用兩片式拼接。
(3)過濾板和氣缸體的接頭部分的合理處理對于清洗空氣的環節特別重要。
①為了消除濾板加工過程中的誤差和氣缸滾動引起的濾板與氣缸之間的徑向間隙，通常采用弧形環板進行逐片焊接。必須使用完全接觸的接觸區域。
②中心管道與濾板徑向間隙的處理方法同上。
備注：上述措施確保，過濾和倒洗只能通過過濾蓋或排水管間隙連接。同時，還保障了逆向沖洗和過濾通道分布的均勻性。
(4)在濾板上加工的通孔的徑向誤差為±1.5 mm。過濾器蓋引導件和過濾器板通孔尺寸的增加不利于過濾器蓋的安裝或固定。必須使用機械設備加工通孔。
(5)過濾蓋材質為尼龍，其次為ABS。由于上部增加了濾料，過濾帽的擠壓載荷很大，要求強度較高，以避免變形。過濾器蓋與濾板接觸面(上下表面)應加彈性橡膠墊。
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