Multi-mediefiltre, også kjent som mekaniske filtre eller dype-sengfiltre, er en av kjerneenhetene i vannforbehandlingssystemer. Deres kjernedesignkonsept bruker flere filtermedier med forskjellige tettheter og partikkelstørrelser for å danne en ideell filterlags porefordeling fra topp til bunn, fra grov til fin, og oppnår dermed høy-presisjon, høy-forurensning-holdende kapasitet dypfiltrering.
I. Designkjerne: Layered Filter Bed Theory
Den største ulempen med tradisjonelle enkelt-mediefiltre (som kvartssand) er "overflatefiltreringen" av filterlaget. Mesteparten av de suspenderte faste stoffene som kommer med vannstrømmen er fanget i overflaten noen få centimeter av filtermediet, noe som fører til en rask økning i trykktap og krever hyppig tilbakespyling.
Multi-mediefiltre, gjennom nøye utvalg av to eller flere filtermedier, utnytter deres tetthet og partikkelstørrelsesforskjeller til automatisk å danne en stabil lagdeling etter tilbakespyling:
Filtermedier med lav-tetthet (som antrasitt), til tross for deres større partikkelstørrelse, vil forbli i det øvre laget.
Filtermedier med høy-tetthet (som granat og magnetitt), til tross for deres mindre partikkelstørrelse, vil forbli stabilt plassert i det nedre laget.
Dette skaper et gradientfilterlag med en "løs topp og tett bunn." Store suspenderte partikler i vannstrømmen fanges først opp av det øvre grove filtermediet, mens finere partikler fanges opp av det nedre, finere filtermediet. Dette øker inntrengningsdybden til forurensninger betraktelig, og utnytter effektivt hele filterlaget, og forlenger dermed filtreringssyklusen betydelig og forbedrer filtreringseffektiviteten.
II. Nøkkel tekniske detaljer og data
1. Valg og konfigurasjon av filtermedier: Vanlige konfigurasjoner inkluderer dual-media og trippel-media.
Dataforklaring:
Effektiv partikkelstørrelse (d10): Refererer til siktens åpningsdiameter som 10 % av filtermediet kan passere gjennom; det er en nøkkelparameter som karakteriserer grovheten til filtermediet.
Ensartethetskoeffisient (UC): UC=d60/d10. Jo nærmere denne verdien er 1, desto jevnere er partikkelstørrelsen til filtermediet. Vanligvis kreves en verdi mindre enn 1,7 for å redusere lagblanding under tilbakespyling.
Laghøyde: Den totale filterlaghøyden er typisk mellom 800-1200 mm. Antrasittlaget er det høyeste for å gi tilstrekkelig plass til forurensninger.
2. Filtreringshastighet
Filtreringshastighet er en kjernedriftsparameter i designet, som direkte påvirker avløpskvaliteten og driftssyklusen.
Standard design strømningshastighet: 8-12 m/t.
Konservativt/Høy-standarddesign: 5-8 m/t kan velges for behandling av råvann med høy turbiditet eller applikasjoner med ekstremt høye avløpskrav.
Høy-hastighetsdesign: Opptil 15-20 m/t, men krever vanligvis råvann av høyere kvalitet (lavere turbiditet) og hyppigere tilbakespyling; bør brukes med forsiktighet.
Beregningsformel: Filterdiameter (D)=2 × sqrt(Design flow rate (m³/h) / (Flowhastighet (m/h) × π))
Eksempel: Design strømningshastighet 100 m³/t, velg en strømningshastighet på 10 m/t. D=2 × sqrt(100/(10 × 3,14) ) ≈ 2 × sqrt(3,185) ≈ 3,57m, en standardisert tank med en diameter på 3,5 meter eller 3,6 meter kan velges.
Multi-mediafilterdesign, multi-valg av mediafilter SY pris_funksjoner og parametere_bruksmetode_applikasjonsomfang_Songyan Shanghai Pudong New Area - Pharmaceutical Machinery Industry Network
3. Tilbakespylingssystem
Tilbakespyling er nøkkelen til å gjenopprette filterytelsen. Feil utforming kan føre til problemer som filtermedieklumping, lagblanding og medielekkasje.
Tilbakespyling: «Kombinert tilbakespyling med luft-vann» brukes vanligvis, noe som er langt mer effektivt enn tilbakespyling med enkeltvann.
Antrasitt: 12-15 L/(m²·s) (ca. 43-54 m³/(m²·h))
Kvartssand: 13-16 L/(m²·s) (ca. 47-58 m³/(m²·h))
Trinn 1: Air Scrub - Introduser trykkluft (intensitet ca. . 50-60 m³/(m²·h)) for å gni kraftig på filtermedieoverflaten, slik at vedheftende stoffer løsner. Dette trinnet krever ingen drenering eller kun lav vannstand.
Trinn 2: Tilbakespyling med vann - Skyll med rent vann (vanligvis filtrert vann) med høy intensitet fra bunn til topp. Tilbakespylingsintensitet er en kritisk parameter.
Trinn 3: Forovervask - Etter tilbakespyling, skyll med vann i normal filtreringsretning i flere minutter til avløpet er klart (turbiditet)<1 NTU) before starting the next operating cycle.
Tilbakespylingstid: Varer vanligvis 10-20 minutter, inntil turbiditeten til avløpsvannet ikke lenger avtar.
Tilbakespylingsvannforbruk: Omtrent 1 %-3 % av det produserte vannet, som utgjør hoveddelen av systemets egenforbruksvann.
4. Betingelser for Driftsavslutning og Backwash Trigger
Differensialtrykkterminering: Dette er den mest brukte og pålitelige kontrollmetoden. Tilbakespylingen starter automatisk når trykkforskjellen over filtersengen når 0,05-0,08 MPa (omtrent 0,5-0,8 kg/cm²).
Tidsavslutning: Som en reservebetingelse settes en maksimal driftstid (f.eks. 24-72 timer) for å forhindre at trykkforskjellen ikke øker på grunn av en plutselig forbedring i vannkvaliteten.
Avløpskvalitetsavslutning: Brukes sjelden alene, vanligvis som alarm. En alarm utløses når turbiditeten i avløpet overstiger en innstilt verdi (f.eks. 1 NTU).
III. Strukturelle designhensyn
Tank: Karbonstål foret med gummi eller 316L rustfritt stål. Designtrykket er typisk 0,6 MPa.
Vanndistribusjonssystem: Topp hovedgrenrørtype eller baffeltype, sikrer jevnt vanninntak og forhindrer skuring av filtermedieoverflaten.
Vannoppsamlingssystem: En kjernekomponent som skal sikre:
Ensartet returvannsfordeling uten dødsoner. Effektiv oppsamling av avløp under filtrering. Ingen lekkasje av filtermedier. Vanlige former: Kuppelplate + filterhette, skjermrør i rustfritt stål, filterklosser osv. Blant disse er "kuppelplaten + ABS-sopp-formet filterhette" for tiden den mest vanlige og pålitelige formen.
Utløpsport: Manhull skal være plassert på toppen og sidene for enkel innledende fylling og etterfølgende vedlikehold og utskifting av filtermedier.
IV. Ytelsesindikatorer og applikasjoner
Krav til innløpsvann: Turbiditet i innløpet er vanligvis nødvendig<20 NTU, ideally <5 NTU.
Utløpsvannnøyaktighet: Kan nå stabilt<1 NTU; with good design and proper operation, outlet water can reach 0.1-0.3 NTU.
SDI (Sludge Density Index) fjerning: Reduserer effektivt SDI-verdier, og gir beskyttelse for nedstrøms omvendt osmose (RO)-systemer. Et godt-fungerende multi-mediefilter kan oppnå en uttaks-SDI på<5, or even <3.