多介质过滤器是利用两种以上过滤介质,在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料,从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程,常用的滤料有石英砂,无烟煤,锰砂等,主要用于水处理除浊,软化水,纯水的前级预处理等,出水浊度可达3度以下。 多介质过滤器广泛用于水处理的工艺中,多介质过滤器主要由以下部分构成:配套管线和阀门。其中过滤器体又包括:① 筒体;②反洗气管;③布水组件;④支撑组件;⑤滤料;⑥排气阀(外置)等。
过滤器内多介质滤料为优质均粒砾石、石英砂、磁铁矿、无烟煤等滤料,这些滤料根据其比重和粒径的大小在过滤器罐体内科学有序的分布,如比重小而粒径稍大的无烟煤放在滤床的最上层,比重适中和粒径小的石英砂放在滤床的中层,比重大和粒径大的砾石放在滤床的最下层。这样的配比保证了过滤器在进行反洗的时候不会产生乱层现象,从而保证了滤料的截留能力。
多介质过滤器(又称机械过滤器)是以成层状的无烟煤、砂、细碎的石榴石或其他材料为床层,一个典型的多介质过滤器。床的顶层由最轻和最粗品级的材料组成,而最重和最细品级的材料放在床的底部。其原理为按深度过滤--水中较大的颗粒在顶层被去除,较小的颗粒在过滤器介质的较深处被去除。从而使水质达到粗过滤后的标准。
设备是压力式的,其原理是当原水自上而下通过滤料时,水中悬浮物由于吸附和机械阻流作用被滤层表面截留下来;当水流进滤层中间时,由于滤料层中的砂粒排列的更紧密,使水中微粒有更多的机会与砂粒碰撞,于是水中凝絮物、悬浮物和砂粒表面相互粘附,水中杂质截留在滤料层中,从而得到澄清的水质。经过滤后的出水悬浮物可在5毫克/升以下。
多介质过滤器产品特点:
1、多孔介质过滤器广泛用于水处理的工艺中,可以单独使用,但多数是做为水质深度处理(交换树脂、电渗析、反渗透)的预过滤。
2、多介质过滤器是常用的水质深度净化的预处理装置,可根据工艺要求填加不同的滤料。
3、多介质过滤器材质可采用玻璃钢、A3钢防腐或衬胶、全不锈钢。操作方式有全自动和手动两种形式,自动控制是采用美国进口的自动控制器及气、液动阀控制,操作简便易于维护保养,在各行各业水处理工艺的前处理装置得到广泛的应用。
4、多介质过滤器(含双滤料过滤器)的过滤材料应有足够的化学稳定性,各介质的相对密度和粒径应有一定差别,由无烟煤与石英砂组成的双层滤料过滤器所用的无烟煤相对密度为1.4—1.6,粒径为0.8—1.8mm,石英砂相对密度为2.6—2.65,粒径为0.5—1.2mm;3层滤料过滤器除了以上两种滤料外还可以用锰砂、磁铁矿之类的重质矿石,其相对密度为4.7—5.0,粒径为0.5—4mm。
多介质过滤器介质选用:
(1)必须有足够的机械强度,以免在反冲洗过程中很快地磨损和破碎;
(2)化学稳定性要好;
(3)不含有对人体健康有害及有毒物质,不含有对生产有害、影响生产的物质;
(4)滤料的选择,应尽量采用吸附能力、截污能力大、产水量高、出水水质好的滤料。
在滤料中,卵石主要是起支撑作用,在过滤工艺过程中,因其强度高,相互之间的间距缝隙稳定,孔隙大,便于正洗工序中,滤后水顺利通过;同样,反洗工序中,反洗水和反洗空气等能顺利通过。常规配置中,卵石分为四种规格,铺垫方式为自下而上先大后小。滤料的粒径和装填高度之间的关系滤床的高度和滤料的平均粒径的比值为800~1 000(设计规范)。滤料的粒径的大小和过滤精度相关。
多介质过滤器在水处理上使用的多介质过滤器,常见的有:无烟煤-石英砂-磁铁矿过滤器,活性炭-石英砂-磁铁矿过滤器,活性炭-石英砂过滤器,石英砂-陶瓷过滤器等。
多介质过滤器的滤层设计,主要考虑的因素为:
1、不同滤料具有较大的密度差,保证反洗扰动后不会发生混层现象。
2、根据产水用途选择滤料。
3、粒径要求下层滤料粒径小于上层滤料粒径,以保证下层滤料的有效性和充分利用。
事实上,以三层滤床为例,上层滤料粒径最大,由密度小的轻质滤料组成,如无烟煤、活性炭;中层滤料粒径居中,密度居中,一般为石英砂组成;下层滤料由粒径最小,密度最大的重质滤料组成,如磁铁矿。由于密度差的限制,三层介质过滤器的滤料选择基本上是固定的。上层滤料起粗滤作用,下层滤料起精滤作用,这样就充分发挥了多介质滤床的作用,出水水质明显好于单层滤料的滤床。而对于饮用水,一般禁止使用无烟煤,树脂等滤料。多介质过滤器设备结构简单、运行可以实现自动控制、处理流量大、反冲次数少、过滤效率高、阻力小、操作维修方便等特点。
铁锰多介质过滤器:
装填精制锰砂和石英砂二元滤料,用于去除水中铁、锰。一般只在含铁锰原水的预处理中使用。
活性炭多介质过滤器:
滤料为活性炭,用于去除色、味、余氯和有机物,其主要作用方式是吸附,活性炭是一种人工制成的吸附剂。活性碳过滤器广泛用于生活用水及食品工业、化工、电力等行业的水的预处理。由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,因此对水中的溶解性有机物,如苯类,酚类化合物等具有很强的吸附能力,而且对于用生物法和化学法很难去除的有机污染物,如色度、异臭、表面活性剂、合成洗涤剂和染料等都有较好的去除效果。粒状活性炭对水中的Ag^+,Cd^2+,CrO4^2-等离子去除率达85%以上。 通过活性炭滤床后,水中悬固小于0.1mg/L,COD去除率一般为40%~50%,游离氯小于0.1mg/L。