Порівняно з одно-медійними фільтрами основні переваги мультимедійних-фільтрів такі:
Досягнення ідеального розподілу «фільтруючого середовища»: вода тече зверху вниз через шари фільтруючого середовища з різною щільністю та розміром частинок, природним чином утворюючи пористий розподіл із більш грубим матеріалом угорі та більш дрібним унизу.
Максимальна фільтраційна здатність: шар грубого фільтруючого матеріалу (наприклад, антрацит) перехоплює велику кількість більших зважених твердих речовин, тоді як шар тонкого фільтруючого середовища (наприклад, кварцовий пісок) фільтрує дрібніші частинки, значно подовжуючи цикл фільтрації та збільшуючи-ємність утримання бруду.
Зменшення опору потоку води та запобігання швидкому засміченню поверхні: верхній шар фільтруючого матеріалу грубої очистки ефективно запобігає утворенню зважених твердих частинок щільного «фільтрувального корка» на поверхні фільтруючого шару, дозволяючи воді плавно текти всередину фільтруючого шару для глибокої фільтрації.
Відбір полягає не лише у виборі матеріалів, а й у виборі їхніх фізичних та хімічних властивостей.
1. Зазвичай використовувані фільтрувальні матеріали та їх характеристики
Антрацит: зазвичай використовується як верхній шар фільтруючого матеріалу. Він має низьку щільність (~1,6 г/см³), добру хімічну стабільність, шорстку та пористу поверхню, сильну адсорбційну здатність і велику бруд-утримувальну здатність. Однак його твердість відносно низька, і він зазнає певної швидкості зношування протягом-тривалої експлуатації. Потрібна висока-щільність, висока-твердість, високо{8}}якісний антрацит.
Кварцовий пісок: фільтруючий матеріал основного, середнього або нижнього шарів. Помірна щільність (~2,65 г/см³), висока твердість, зносостійкість, -стійкість до корозії, недорога та широкодоступна. Гладка поверхня, але пропускна здатність трохи менша, ніж у антрациту. Він класифікується на грубий і дрібний пісок залежно від розміру частинок для різних шарів.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 г/см³), він може стабільно залишатися на дні під час зворотного промивання, ефективно запобігаючи втраті дрібних частинок піску та вугілля. Вища ціна, в основному використовується в програмах, які вимагають суворої стабільності шарів фільтруючого середовища.
Активоване вугілля: спеціальний функціональний шар (видаляє органічні речовини, залишковий хлор і запахи). Він має величезну питому поверхню та сильну адсорбційну здатність. Низька щільність, легко втрачається; низька механічна міцність, знос призведе до утворення порошку. Зазвичай не використовується окремо як фільтруючий матеріал, а скоріше в поєднанні з кварцовим піском та іншими середовищами для формування багато-фільтрувального шару.
Гранат: замінник магнетиту як високо{0}}фільтрувальний матеріал у нижньому шарі. Висока щільність (~4,2 г/см³), висока твердість, гострі краї частинок, що призводить до менших пор і вищої точності фільтрації.
Волокнисті кульки/фільтруючий матеріал: використовується для над-фільтрації високої точності. Змінна пористість, надзвичайно висока здатність-утримувати бруд. Зазвичай використовується в окремих фільтрах тонкого очищення, рідко змішується з традиційними гранульованими фільтруючими матеріалами.
Мультимедійні-фільтри_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Ключові фактори для вибору фільтруючого матеріалу
Впливова якість води: концентрація зважених твердих речовин, розподіл частинок за розміром, вміст олії, вміст органічної речовини тощо. Високий вміст зважених речовин: перевага віддається антрациту з високою брудо{1}}здатністю. Маслянистий: слід розглянути гідрофобний/олеофільний або поверхнево-модифікований фільтруючий матеріал. Потрібне видалення органічних речовин/залишкового хлору: можна додати шар активованого вугілля.
Вимоги до стічних вод: цільова каламутність, вміст завислих речовин. Високі вимоги вимагають тоншого нижнього шару фільтруючого середовища (наприклад, дрібний кварцовий пісок) або багато{1}}шарової конфігурації.
Хімічна сумісність: фільтруючий матеріал повинен витримувати значення pH і окислювачі води, що надходить, щоб уникнути розчинення або пошкодження структури.
Витрати на експлуатацію та технічне обслуговування: це включає вартість фільтруючого матеріалу, цикл заміни, а також споживання води та електроенергії для зворотного промивання.
Оптимізація оцінювання є ключем до ефективності мультимедійних-фільтрів. Його мета - досягти ідеального розшарування кожного шару фільтруючого матеріалу після зворотного промивання, утворюючи ідеальну структуру "зверху пухкий, знизу щільний".
1. Основний принцип: синергія різниці в щільності та розмірі частинок
Принцип щільності: це основа для досягнення стратифікації. Потрібно переконатися, що щільність фільтруючого матеріалу верхнього шару < щільність фільтрувального матеріалу середнього шару < щільності фільтрувального матеріалу нижнього шару. Класичне поєднання: Антрацит (1,6) < Кварцовий пісок (2,65) < Магнетит (4,5).
Принцип розміру частинок: згідно з передумовою забезпечення різниці щільності, розмір частинок фільтруючого середовища верхнього шару > розмір частинок фільтруючого середовища середнього шару > розмір частинок фільтруючого середовища нижнього шару. Це гарантує, що навіть якщо потік зворотної промивної води заважає фільтруючому середовищу, більш щільні дрібні частинки осідають на дно.
Ключова концепція: коефіцієнт ефективного розміру частинок
Щоб запобігти змішуванню різних шарів фільтруючого середовища під час зворотного промивання (явище, відоме як «змішування»), ефективне співвідношення розмірів частинок сусідніх шарів фільтруючого середовища є важливим параметром. Емпірично співвідношення розмірів частинок верхнього та нижнього фільтруючого середовища має бути більше або дорівнювати 2. Наприклад, ефективний розмір частинок верхнього шару антрациту має становити 1,0 мм, а ефективний розмір частинок нижнього шару кварцового піску має бути 0,5 мм.
2. Класичні градаційні схеми та стратегії оптимізації
Дво-шаровий фільтруючий матеріал: верхній шар - антрацит (розмір частинок 0,8-1,2 мм), нижній шар - кварцовий пісок (розмір частинок 0,4-0,8 мм). Загальна товщина зазвичай становить 700-900 мм, із співвідношенням товщини вугілля до піску приблизно 1,5:1 або 2:1 (наприклад, 600 мм вугілля + 300 мм піску). Це найпоширеніший і економічний метод, який підходить для більшості типових видів води.
Три{0}}шаровий фільтрувальний матеріал: верхній шар - антрацит (1,0-1,6 мм), середній шар - кварцовий пісок (0,4-0,8 мм), нижній шар - магнетит/гранат (0,2-0,5 мм). Загальна товщина зазвичай становить 900-1200 мм. Приклад співвідношення: 500 мм (вугілля): 300 мм (пісок): 100 мм (залізо).
3. Оцінка оптимізації контролю
Коефіцієнт не-рівномірності (K80): K80=d80/d10. d10 (ефективний розмір частинок) і d80 є ключовими параметрами.
Виберіть фільтруючий матеріал із найменшим можливим K80. Чим менший K80, тим однорідніший розмір частинок фільтруючого середовища, тим послідовніша структура пор, тим кращий ефект фільтрації та повільніше збільшення втрати напору.
Інтенсивність зворотного промивання та швидкість розширення: знайдіть інтенсивність зворотного промивання, яка дозволяє шару антрациту розширюватися належним чином (наприклад, 20%-30%), тоді як шар кварцового піску розширюється лише незначно або не розширюється зовсім. Регулюючи воду для зворотного промивання та об’єм повітря (якщо використовується комбінована зворотна промивка повітря-вода), переконайтеся, що фільтруючий матеріал ретельно очищений, мінімізуючи змішування середовища.
PS: типові проблеми, які зустрічаються на практиці
Проблема 1: Надмірна інтенсивність зворотного промивання; пошкоджений дренажний пристрій (наприклад, гідророзподільник); недостатня товщина нижнього шару фільтруючого середовища високої-щільності.
Рішення: перевірте обладнання, щоб переконатися, що градація та товщина нижнього опорного шару (галька, магнетит) відповідають проектним вимогам.
Проблема 2: спричинена водоростями, липкими речовинами, оксидами заліза та марганцю тощо у притоці; неповна зворотна промивка.
Рішення: посилити попередню обробку; проводити регулярне очищення повітрям + зворотне промивання водою; розгляньте хімічну-посилену зворотну промивку.
Проблема 3: Невідповідне співвідношення розмірів частинок, надмірна інтенсивність зворотного промивання, недостатня різниця щільності фільтруючого середовища.
Рішення: перерахуйте градацію та виберіть фільтруючий матеріал із відповідною щільністю та розміром частинок; точно контролювати процедуру зворотного промивання.
