În comparație cu filtrele-media unice, avantajele principale ale filtrelor multi-media sunt:
Obținerea unei distribuții ideale a „mediilor filtrante”: Apa curge de sus în jos prin straturi de medii filtrante cu densități și dimensiuni diferite ale particulelor, formând în mod natural o distribuție a porilor cu material mai grosier în partea de sus și material mai fin în partea de jos.
Maximizarea capacității de filtrare: stratul de mediu filtrant grosier (de exemplu, antracitul) interceptează o cantitate mare de solide în suspensie mai mari, în timp ce stratul de mediu filtrant fin (de exemplu, nisip de cuarț) filtrează particule mai mici, extinzând foarte mult ciclul de filtrare și mărind capacitatea de-reținere a murdăriei.
Reducerea rezistenței la curgerea apei și prevenirea înfundarii rapide a suprafeței: Stratul superior al mediului de filtrare grosier previne în mod eficient solidele în suspensie să formeze o „tortă de filtrare” densă pe suprafața stratului de filtrare, permițând apei să curgă lin în interiorul stratului filtrant pentru o filtrare profundă.
Selectarea nu înseamnă doar alegerea materialelor, ci și alegerea proprietăților lor fizice și chimice.
1. Mediile de filtrare utilizate în mod obișnuit și caracteristicile acestora
Antracit: utilizat de obicei ca mediu de filtrare a stratului superior. Are o densitate scăzută (~1,6 g/cm³), o stabilitate chimică bună, o suprafață aspră și poroasă, o capacitate puternică de adsorbție și o capacitate mare de-reținere a murdăriei. Cu toate acestea, duritatea sa este relativ scăzută și se confruntă cu o anumită rată de uzură în timpul funcționării pe termen lung-. Este necesar antracitul de înaltă-densitate,-duritate,{8}}înaltă calitate.
Nisip de cuarț: medii de filtrare pentru miez, mijloc sau strat inferior. Densitate moderată (~2,65 g/cm³), duritate mare, rezistentă la uzură-, rezistentă la coroziune-, ieftină și disponibilă pe scară largă. Suprafață netedă, dar capacitatea sa de interceptare este puțin mai mică decât antracitul. Este clasificat în nisip grosier și fin în funcție de dimensiunea particulelor pentru diferite straturi.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), poate rămâne stabil în partea de jos în timpul spălării în contra, prevenind eficient pierderea de nisip fin și particule de cărbune. Preț mai mare, utilizat în principal în aplicațiile care necesită o stabilitate strictă a straturilor de medii filtrante.
Cărbune activat: Strat funcțional special (îndepărtează materia organică, clorul rezidual și mirosurile). Are o suprafață specifică uriașă și o capacitate puternică de adsorbție. Densitate scăzută, ușor de pierdut; rezistență mecanică scăzută, uzura va produce pulbere. De obicei, nu este folosit singur ca mediu de filtrare, ci mai degrabă în combinație cu nisip de cuarț și alte medii pentru a forma un strat filtrant multi-media.
Granat: un înlocuitor pentru magnetit ca mediu de filtrare de-înaltă densitate în stratul inferior. Densitate ridicată (~4,2 g/cm³), duritate ridicată, margini ascuțite ale particulelor, rezultând pori mai mici și precizie de filtrare mai mare.
Bile de fibre/Medii de filtrare: utilizate pentru filtrarea de ultra-precizie. Porozitate variabilă, capacitate-de reținere a murdăriei extrem de mare. Utilizat în mod obișnuit în filtre fine de sine stătătoare, amestecate rar cu medii filtrante granulare tradiționale.
Filtre multi-media_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Factori cheie de decizie pentru selectarea mediilor de filtrare
Calitatea apei influente: concentrația de solide în suspensie, distribuția dimensiunii particulelor, conținutul de ulei, conținutul de materie organică etc. Solide în suspensie ridicate: este de preferat antracitul cu capacitate mare de-reținere a murdăriei. Uleioasă: trebuie luate în considerare mediile de filtrare hidrofobe/oleofile sau modificate-la suprafață. Este necesară eliminarea materiei organice/clorul rezidual: Se poate adăuga un strat de cărbune activ.
Cerințe pentru efluent: Turbiditate țintă, conținut de solide în suspensie. Cerințele înalte necesită medii de filtrare mai fine pentru stratul inferior (cum ar fi nisip de cuarț fin) sau configurație cu mai multe-straturi.
Compatibilitate chimică: Mediile filtrante trebuie să fie capabile să reziste la valoarea pH-ului și la oxidanții apei afluente pentru a evita dizolvarea sau deteriorarea structurală.
Costuri de operare și întreținere: Acestea includ costurile cu mediul de filtrare, ciclul de înlocuire și consumul de apă și electricitate pentru spălare în contra.
Optimizarea notării este cheia performanței filtrelor multi-media. Scopul său este de a obține o stratificare perfectă a fiecărui strat de medii filtrante după spălare în contra, formând o structură ideală „de sus, fund dens”.
1. Principiul de bază: Sinergia diferențelor de densitate și dimensiunea particulelor
Principiul densității: Acesta este fundamentul pentru realizarea stratificării. Trebuie să se asigure că densitatea mediului de filtrare din stratul superior < densitatea mediului de filtrare din stratul mijlociu < densitatea mediului de filtrare din stratul inferior. Combinație clasică: Antracit (1,6) < Nisip de cuarț (2,65) < Magnetit (4,5).
Principiul mărimii particulelor: sub premisa asigurării diferenței de densitate, dimensiunea particulelor din mediul de filtrare din stratul superior > dimensiunea particulelor din mediul de filtrare din stratul mijlociu > dimensiunea particulelor din mediul de filtrare din stratul inferior. Acest lucru asigură că, chiar dacă debitul de apă de spălare în contrasens deranjează mediul de filtrare, particulele mai dense și mai mici se vor depune pe fund.
Un concept cheie: raportul efectiv al mărimii particulelor
Pentru a preveni amestecarea diferitelor straturi de medii de filtrare în timpul spălării în contra (un fenomen cunoscut sub numele de „amestecare”), raportul efectiv al dimensiunii particulelor al straturilor adiacente de medii filtrante este un parametru important. Din punct de vedere empiric, raportul dimensiunii particulelor dintre mediul de filtrare superior și inferior trebuie să fie mai mare sau egal cu 2. De exemplu, dimensiunea efectivă a particulelor stratului superior de antracit ar trebui să fie de 1,0 mm, iar dimensiunea efectivă a particulelor stratului inferior de nisip de cuarț ar trebui să fie de 0,5 mm.
2. Scheme clasice de gradare și strategii de optimizare
Mediu de filtrare cu dublu-strat: strat superior - antracit (dimensiunea particulelor 0,8-1,2 mm), stratul inferior - nisip de cuarț (dimensiunea particulelor 0,4{-0,8 mm). Grosimea totală este de obicei 700-900 mm, cu un raport de grosime cărbune-nisip de aproximativ 1,5:1 sau 2:1 (de exemplu, 600 mm cărbune + 300 mm nisip). Aceasta este metoda cea mai utilizată și mai economică, potrivită pentru cele mai comune calități ale apei.
Medii filtrante cu trei-straturi: strat superior - antracit (1,0-1,6 mm), strat mijlociu - nisip de cuarț (0,4-0,8 mm), strat inferior - magnetit/granat (0,2-0,5 mm). Grosimea totală este de obicei 900-1200 mm. Exemplu de raport: 500mm (cărbune): 300mm (nisip): 100mm (fier).
3. Controlul optimizării gradării
Coeficient de neuniformitate (K80): K80=d80/d10. d10 (dimensiunea efectivă a particulelor) și d80 sunt parametri cheie.
Selectați mediul de filtrare cu cel mai mic K80 posibil. Cu cât K80 este mai mic, cu atât dimensiunea particulelor media de filtrare este mai uniformă, cu atât structura porilor este mai consistentă, cu atât este mai bun efectul de filtrare și cu atât crește mai lentă pierderea de cap.
Intensitatea spălării în contra și rata de expansiune: găsiți o intensitate a spălării în contrasens care să permită stratului de antracit să se extindă în mod corespunzător (de exemplu, 20%-30%), în timp ce stratul de nisip de cuarț se extinde doar puțin sau deloc. Prin reglarea apei de spălare și a volumului de aer (dacă utilizați o spălare combinată aer-apă), asigurați-vă că mediul de filtrare este curățat temeinic, minimizând amestecarea mediului.
PS: Probleme frecvente întâlnite în practică
Problema 1: Intensitate excesivă a spălării în contra; dispozitiv de drenaj deteriorat (de exemplu, distribuitor hidraulic); grosime insuficientă a stratului media de filtrare de înaltă-densitate.
Soluție: Inspectați echipamentul pentru a vă asigura că gradația și grosimea stratului suport inferior (pietricele, magnetit) îndeplinesc cerințele de proiectare.
Problema 2: Cauzată de alge, substanțe lipicioase, oxizi de fier și mangan etc. în afluent; spălare incompletă din contra.
Soluție: Întăriți pretratamentul; efectuați spălare regulată cu aer + spălare cu apă; luați în considerare spălarea în contra-chimică.
Problema 3: Raport neadecvat de dimensiunea particulelor, intensitate excesivă de spălare în contra, diferență insuficientă de densitate a mediului de filtrare.
Soluție: Recalculați gradația și selectați mediile de filtrare cu densitatea și dimensiunea particulelor adecvate; controlați cu precizie procedura de spălare din contra.