多介（jiè）質過濾器的設計原理，你知道嗎（ma）？

　多介質過濾（lǜ）器是利用（yòng）一種或幾種過濾介質，在一定的壓力下把濁度較高（gāo）的水通過一定厚度的粒（lì）狀或非粒材料，從（cóng）而you效的除去懸浮雜質使（shǐ）水（shuǐ）澄清的過程，常用的濾料有石英砂，無煙煤，錳砂等，主要用於水（shuǐ）處理除濁，軟hua水，純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。

　　過（guò）濾（lǜ）的含義，在水處理過程中，過（guò）濾（lǜ）一（yī）般是指（zhǐ）以石英砂、無煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質，從而（ér）使（shǐ）水獲得（dé）澄清的工藝過程。用於過濾的多孔材料稱為濾料（liào），石英砂（shā）是常見（jiàn）的濾料。濾料有粒狀（zhuàng），粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石（shí）英砂、無煙煤、huo性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶（táo）瓷、塑料球等。

　　多介質過（guò）濾器（濾床（chuáng）），既采用兩種以上的（de）介質作為濾層的介（jiè）質過濾器，在工業循環水處理係統中，用以去除汙水中雜質、吸附油（yóu）等，使（shǐ）水質符合（hé）循（xún）環使用的要求。過濾的作用（yòng），主要是去除水中的懸浮或膠態雜質，特別（bié）是能you效地去除沉澱技術不（bú）能去除的微小（xiǎo）粒子和細jun等，BODs和COD等（děng）也有某種程度的去除效（xiào）果。

　　性能參數如下表所示：

　　過濾器構成

　　多介質過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門（mén）構成。

　　其中過濾器體主要包括以下組件：簡體；布水組件；支撐組件；反洗氣管；濾料；排氣閥(外置)等。

　　濾料的選（xuǎn）擇依據

　　(1)bi須有足夠的機械強度，以免（miǎn）在反衝洗過程中很快地磨損和破碎；

　　(2)化學穩定性要好（hǎo）；

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

　　(4)濾料的選擇，應盡量采（cǎi）用（yòng）吸（xī）附（fù）能力、截汙能力大、產水量高、出水水質好的濾料。

　　在濾料中，卵（luǎn）石主（zhǔ）要是起支撐作用，在過濾工（gōng）藝過程中，因（yīn）其強度高，相互之間的間距縫隙穩定，孔隙大，便（biàn）於正洗工（gōng）序中，濾後水順利通過；同樣，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等能順利通（tōng）過。常（cháng）規配置中，卵石分為四種規格，鋪墊方式為自下而上先大後小。

　　濾料的粒徑和裝填高度之間的關係，濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800～1000(設計規範)。濾料的粒徑的大小（xiǎo）和過濾（lǜ）精度相關。

　　多介質過濾器：在水（shuǐ）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（kuàng）過濾器（qì），huo性炭-石英砂（shā）-磁鐵礦過（guò）濾器，huo性炭-石英砂過濾器，石英砂-陶瓷（cí）過濾器等。

　　多介質過濾器的濾層設計，主要（yào）考慮的因素為：

　　1、不同濾料具有較大的密度差（chà），保證（zhèng）反（fǎn）洗擾動後不會發生混層現（xiàn）象（xiàng）。

　　2、根據產水用（yòng）途選（xuǎn）擇濾料。

　　3、粒（lì）徑要求下層濾料（liào）粒徑小於上層濾料粒徑（jìng），以保證下層（céng）濾料的有（yǒu）you性和充分利用。

　　事（shì）實上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑 zui大（dà），有密度小的（de）輕質（zhì）濾料組成（chéng），如無煙煤（méi）、huo性（xìng）炭；中層濾料粒徑居中，密（mì）度居中，一般為石（shí）英砂組成；下層濾料由粒徑zui小，密度zui大的重質（zhì）濾料組（zǔ）成，如磁鐵礦。由於密度（dù）差的限zhi，三層介質過濾器的濾料選擇基（jī）本上是固定（dìng）的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料（liào）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（hǎo）於單層濾料的濾床。而（ér）對於飲用水，一般禁止使用無（wú）煙煤，樹脂等濾料。

　　石（shí）英砂過濾器：石英砂過濾器是一種采用石英砂作為濾（lǜ）料的過濾器。可you效去除水中的懸浮物，並對水（shuǐ）中的膠體、鐵、you機（jī）物、nong藥、錳、細jun、病du等汙染物有（yǒu）明顯的去除作（zuò）用。

　　其有過濾阻力小，比表麵積大，耐酸堿性強，耐氧化，PH適用範圍為2-13，抗汙染性（xìng）好等優點，石英（yīng）砂過濾器的獨特優點還在於通過優化濾料和過濾器的設計，實現（xiàn）了過濾器的自適應運行，濾料對原水濃度（dù）、操作條件（jiàn）、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（xíng）成（chéng）上（shàng）疏下（xià）密狀態（tài），有（yǒu）利於在各種運行條件下保證（zhèng）出水水質，反洗時濾料充分散開，清洗效果好。

　　砂（shā）過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截汙容量大等優點。廣（guǎng）泛用於電力、電子、飲料、自（zì）來水（shuǐ）、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、遊泳池、市政工程（chéng）等各種工藝用水、生活用水、循（xún）環用水和廢水的預（yù）處理領域。

　　石英（yīng）砂過濾器設備結構簡單、運行可以實現自（zì）動控製、處理（lǐ）流量大、反衝次數（shù）少、過濾效率（lǜ）高、阻力小、操作維修方便等特點。

　　huo性炭過濾器：濾料（liào）為huo性炭，用於去除色、味、餘lv和you機（jī）物，其主要作用方式是吸附（fù），huo性炭是一種人工製成的吸附劑。

　　huo性碳過（guò）濾（lǜ）器廣泛用於生活用水及食品工業、化工、電力等行（háng）業的水（shuǐ）的預處理。由於huo性炭（tàn）具（jù）有發達的細孔結構和巨（jù）大的比表麵（miàn）積，因此對（duì）水中（zhōng）的溶解性you機物，如苯類（lèi），酚類化（huà）合物等具有很強的吸附（fù）能力，而且對於（yú）用（yòng）生（shēng）物法和化學法很難去除的you機汙染物（wù），如色度、異臭、表麵huo性劑、合成洗滌劑（jì）和染料等都有較（jiào）好（hǎo）的去除效果。粒狀huo性炭對水（shuǐ）中的Ag^+，Cd^2+，CrO4^2-等離子去除率達百分之85 以上（shàng）。

　　通過huo性炭濾床（chuáng）後，水中懸固小於0.1mg/L，COD去除率一般為百分（fèn）之40 ~50 ，遊離lv小於0.1mg/L。

　　反衝洗工藝：過濾器的反洗，主要是指過濾器在使用一定周期後，其濾料層截留和吸（xī）附（fù）一定量的雜物和汙漬，這使得過濾器（qì）的出水水質下降（jiàng），主要表征：過濾器的正常濾後水質變差，進水和出水管道的壓力差增da，同（tóng）時，單台過濾（lǜ）器的流量（liàng）降低。

　　反衝洗（xǐ）的原理：水（shuǐ）流逆向通（tōng）過濾料層，使濾層膨脹、懸浮，借助（zhù）水（shuǐ）流的剪切力和顆粒的碰撞摩擦力清洗濾料層使濾層（céng）內的汙物脫離（lí）並（bìng）隨（suí）反洗（xǐ）水排出。

　　反衝洗的必要性

　　(1)在過濾過程中，原水中的懸浮物等被濾料層截留吸附並不斷地在濾料層中積累，於（yú）是濾層孔隙逐漸被汙物堵塞，在濾層（céng）表麵形成（chéng）濾（lǜ）餅，過濾（lǜ）水頭損失不斷（duàn）增加。當達到（dào）某一限度時，濾料需進（jìn）行清洗，使濾層恢複工作性能，繼續（xù）工（gōng）作。

　　(2)過濾時由於水頭損失增加，水流對吸附在（zài）濾料表麵（miàn）的汙物（wù）的剪切力變大，其中（zhōng）有些（xiē）顆粒在水（shuǐ）流的衝擊下移到下層濾料中去，zui終會（huì）使水中的懸（xuán）浮（fú）物含量不斷上升，水質變差，當雜質（zhì）透過濾層時，過濾器失去過濾效果。因此，到一定程度時（shí），需要清洗濾料，以便恢複濾料層的納汙能力（lì）。

　　(3)汙水中的懸浮物中含有大量you機物，長期滯留在濾（lǜ）層中會導致濾層中細jun微生物富（fù）集繁殖（zhí），發生厭氧腐（fǔ）bai現象，需定期清（qīng）洗濾料。

　　反衝洗參數控製和確定

　　(1)膨脹高（gāo）度：反衝洗時，為了保證濾料顆粒有足夠的間隙使汙物迅速隨水排出濾層，濾層膨脹率應（yīng）大（dà）一些（xiē）。但膨脹率過大時，單位（wèi）體積中濾料的顆粒數變少，顆粒碰撞（zhuàng）的機會也減少，所（suǒ）以對清洗不利。雙層濾料，膨脹率為40％----50％。注意：在生產運行中，對（duì）濾料的填充高度、膨脹高度等隨機進行檢查（chá），因為正常反洗過程中，會有部分濾料的跑失或磨損，需要（yào）進（jìn）行補充。相對穩定的濾層（céng），確（què）保guo濾水質的穩定，保證反衝洗（xǐ）的效果。

　　(2)反洗水量和壓力：一般設計要求，反洗水的強（qiáng）度為40 m3／(m2•h)，反洗水的壓力≤0.15 MPa。

　　(3)反洗空氣量和壓力：反洗空氣的強度為15m/(m•h)，反洗空氣的壓力≤0.15MPa。注（zhù）意：在反（fǎn）洗過程中，通入的反洗空氣（qì）匯集於過濾器的頂部，大部分應通過（guò）雙孔排氣閥排出。日常生產中。需經常檢查排氣閥的通暢性，主要表（biǎo）征在閥球升降的自you度上。

　　氣（qì）水聯合反洗

　　(1)先用空氣衝洗，再用水反（fǎn）衝洗：首先將濾池水位降至濾層表麵上100 mm處，通入空氣數（shù）分鍾，然後用水反衝洗。適用於表麵汙染重而內部汙染輕的濾（lǜ）池（chí）。

　　注意：相應的閥門（mén），關閉bi須到位；否則，水位降到（dào）濾層表麵以（yǐ）下時，濾層的上部沒有水的浸潤，顆粒的上下擾動過程中，汙物不（bú）能you效排（pái）出，反而會往濾層深處移動。

　　(2)空（kōng）氣和水（shuǐ）聯合反洗（xǐ）：從靜止濾層下部同時送入空氣和（hé）反洗水，空氣在（zài）上升過程中在砂層內（nèi）合形成大氣泡，遇到濾料時又變成小氣泡，同時對濾料表麵產生（shēng）擦洗作用；反洗（xǐ）水頂鬆濾層，使濾料呈（chéng）懸浮狀態（tài），利於空氣對濾料的擦洗。反洗（xǐ）水和反洗空氣的膨脹作用相互疊加，比單一進行時，作用更強。

　　注意：水的反洗壓力和空氣的反洗壓力和強度不同，應注意先後（hòu）順序，避（bì）免反洗水進入空氣管道。

　　(3)在氣水（shuǐ）聯合反洗結束後，停止進入空氣，反洗水保持相同的流量，繼續衝洗（xǐ）3min~5min，即（jí）可去除yi留在濾床中的（de）氣泡。

　　備注：可留意頂部雙孔排氣閥的狀（zhuàng）態。

　　濾料板結原因分析

　　(1)截留在濾層上表層的汙物，如（rú）果在一定周期內，不能you效地去（qù）除，在隨後的反洗過程中，如果反洗空氣的分布不均勻會導致膨（péng）脹高度不均勻，隨著反洗空氣的搓（cuō）動，搓（cuō）動量小的地方，濾料表麵的油汙等雜質不能you效去除，在投入下一正（zhèng）常濾水周期後，局部負荷zeng大，雜質會從表麵沉入（rù）內部，球團逐漸zeng大，並同時向過濾器的填充深du內延伸，直至整個過（guò）濾（lǜ）器失效。

　　備注：實際運行中，反洗空（kōng）氣不均勻的現象經常出現（xiàn），主要是由於底部布氣管道的穿（chuān）孔、局（jú）部（bù）濾帽的（de）堵（dǔ）塞或損壞或是柵管間距的變形等原因引起。

　　(2)濾層的表麵濾料顆粒細（xì）小，反衝洗時相互（hù）碰撞機會少，動量（liàng）小，所（suǒ）以不易清（qīng）洗幹淨。附（fù）著的砂粒易（yì）結成小泥球。當反衝洗結束濾層重新（xīn）級配時，泥球就進入下（xià）層濾料中，隨著泥球的長大不斷向深處（chù）移動。

　　(3)原水中所包含的油，截留（liú）在過濾（lǜ）器內，經反洗並殘餘（yú）部分，日積月累，是導致過濾器濾料板結的主要因素。何時進行反洗可根據（jù）原水的水質特點和出水水質要求，采用（yòng）限定水頭損失、出水水質或過濾時間等標（biāo）準來確定。

　　過濾器（qì）加工（gōng）和驗收工序的注意事項

　　(1)要求出水槽與濾板的平行允差不大於2mm。

　　(2)濾板的水平度及（jí）不平度均小於±1.5mm。濾板的結構，采用整體加工zui優。當筒體直徑較（jiào）大時，或受原材（cái）料、運輸等方（fāng）麵製約時，也可采用兩瓣拚接成形。

　　(3)對濾板和筒體各接合部位的合理處理，對（duì）空氣反洗環節尤為重要。

　　①為消chu因濾板加工和筒體（tǐ）卷製等方麵誤差造成的濾板和筒體的（de）徑向間（jiān）隙，一般采用圓弧環板（bǎn）逐段焊jie。接觸部位需采用滿焊。

　　②中xn管（guǎn）道和濾板的徑向間隙處理方法同上。

　　備注：上述措施，確保了過濾和反洗隻（zhī）能通過濾帽（mào）或排管間隙連通。同時，也就保證了反洗和過濾通（tōng）道的分布均勻性。

　　(4)濾板上加工的通孔，徑向誤差為±1.5 mm。濾帽導杆和濾板通（tōng）孔之（zhī）間配合尺寸的（de）zeng大，不利（lì）於濾帽的安裝或固定（dìng）。通孔的加工 須采用（yòng）機械設（shè）備。

　　(5)濾帽（mào）的材質（zhì）,尼龍zui佳,ABS次之。因上（shàng）部添加的濾料，對濾帽的擠壓負荷ji大，要求強（qiáng）度要（yào）高，以避免變形（xíng）。濾帽與濾板的接觸麵(上（shàng）、下表麵)需加彈性橡（xiàng）膠墊。