آیا اصل طراحی فیلترهای چند رسانه ای را می دانید؟

منظور از فیلتراسیون، در فرآیند تصفیه آب، فیلتراسیون به طور کلی به فرآیند نگهداری ناخالصی های معلق در آب با لایه ای از مواد فیلتری مانند ماسه کوارتز و آنتراسیت اشاره دارد تا بتوان آب را شفاف کرد.مواد متخلخلی که برای فیلتراسیون استفاده می شوند، محیط فیلتر نامیده می شوند و ماسه کوارتز رایج ترین محیط فیلتر است.مواد فیلتر دانه ای، پودری و فیبری است.مواد فیلتری که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از شن کوارتز، آنتراسیت، کربن فعال، مگنتیت، گارنت، سرامیک، توپ های پلاستیکی و غیره.

فیلتر چندرسانه ای (فیلتر بستر) یک فیلتر متوسط ​​است که از دو یا چند رسانه به عنوان لایه فیلتر استفاده می کند.در سیستم تصفیه آب در گردش صنعتی برای حذف ناخالصی های فاضلاب، جذب روغن و غیره استفاده می شود تا کیفیت آب مطابق با الزامات بازیافت باشد..عملکرد فیلتراسیون عمدتاً حذف ناخالصی‌های معلق یا کلوئیدی در آب است، به‌ویژه حذف مؤثر ذرات ریز و باکتری‌هایی که با فناوری بارش حذف نمی‌شوند.BODها و COD نیز درجه خاصی از اثر حذف دارند.

پارامترهای عملکرد در جدول زیر نشان داده شده است:

ترکیب فیلتر

فیلتر چندرسانه ای عمدتاً از بدنه فیلتر، خط لوله پشتیبانی و شیر تشکیل شده است.

بدنه فیلتر عمدتاً شامل اجزای زیر است: ساده شده.اجزای توزیع آب؛اجزای پشتیبانی؛لوله هوای بک واش;مواد فیلتر؛

مبنای انتخاب فیلتر

(1) باید استحکام مکانیکی کافی برای جلوگیری از سایش و پارگی سریع در هنگام شستشوی معکوس داشته باشد.

(2) پایداری شیمیایی بهتر است.

(3) حاوی مواد مضر و سمی برای سلامت انسان نباشد و حاوی مواد مضر برای تولید و تأثیر بر تولید نباشد.

(4) در انتخاب مواد فیلتر باید سعی شود از مواد فیلتر با ظرفیت جذب بالا، ظرفیت رهگیری آلودگی بالا، تولید آب بالا و کیفیت پساب خوب استفاده شود.

در مواد فیلتر، سنگریزه ها عمدتا نقش حمایتی را ایفا می کنند.در طول فرآیند فیلتراسیون، به دلیل استحکام بالا، شکاف های پایدار بین یکدیگر و منافذ بزرگ، راحت است که آب در فرآیند شستشوی مثبت به راحتی از آب فیلتر شده عبور کند.به طور مشابه، شستشوی معکوس در طول فرآیند، آب شستشوی معکوس و هوای شستشوی معکوس می توانند به آرامی از آن عبور کنند.در پیکربندی معمولی، سنگریزه ها به چهار مشخصات تقسیم می شوند و روش سنگفرش از پایین به بالا، ابتدا بزرگ و سپس کوچک است.

رابطه بین اندازه ذرات ماده فیلتر و ارتفاع پر شدن

نسبت ارتفاع بستر فیلتر به اندازه متوسط ​​ذرات ماده فیلتر 800 به 1000 است (مشخصات طراحی).اندازه ذرات مواد فیلتر با دقت فیلتراسیون مرتبط است

فیلتر چند رسانه ای

فیلترهای چند رسانه ای مورد استفاده در تصفیه آب، موارد رایج عبارتند از: فیلتر شنی آنتراسیت-کوارتز-مگنتیت، فیلتر کربن فعال-کوارتز شنی-مگنتیت، فیلتر شنی کربن فعال-کوارتز، فیلتر شنی کوارتز-سرامیک صبر کنید.

عوامل اصلی که در طراحی لایه فیلتر فیلتر چند رسانه ای باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

1. مواد مختلف فیلتر دارای اختلاف چگالی زیادی هستند تا اطمینان حاصل شود که پدیده لایه های مخلوط پس از اختلال در شستشوی معکوس رخ نخواهد داد.

2. مواد فیلتر را با توجه به هدف تولید آب انتخاب کنید.

3. اندازه ذرات مستلزم آن است که اندازه ذرات ماده فیلتر پایینی کوچکتر از اندازه ذرات ماده فیلتر بالایی باشد تا از اثربخشی و استفاده کامل از مواد فیلتر پایین اطمینان حاصل شود.

در واقع، با در نظر گرفتن بستر فیلتر سه لایه، لایه بالایی مواد فیلتر دارای بیشترین اندازه ذرات است و از مواد صافی سبک با چگالی کم، مانند آنتراسیت و کربن فعال تشکیل شده است.لایه میانی مواد فیلتر دارای اندازه ذرات متوسط ​​و چگالی متوسط ​​است که معمولاً از ماسه کوارتز تشکیل شده است.مواد فیلتر از مواد فیلتر سنگین با کوچکترین اندازه ذرات و بیشترین چگالی مانند مگنتیت تشکیل شده است.با توجه به محدودیت اختلاف چگالی، انتخاب مواد فیلتر فیلتر رسانه سه لایه اساساً ثابت است.مواد فیلتر بالایی نقش فیلتر درشت و مواد فیلتر لایه پایینی نقش فیلتراسیون ریز را ایفا می کنند، به طوری که نقش بستر فیلتر چند رسانه ای به طور کامل انجام می شود و کیفیت پساب بدیهی است که بهتر از آن است. بستر فیلتر مواد فیلتر تک لایه.برای آب آشامیدنی، استفاده از آنتراسیت، رزین و سایر فیلترها به طور کلی ممنوع است.

فیلتر شنی کوارتز

فیلتر شنی کوارتز فیلتری است که از ماسه کوارتز به عنوان ماده فیلتر استفاده می کند.این می تواند به طور موثر مواد جامد معلق در آب را حذف کند و اثرات حذف آشکاری بر کلوئیدها، آهن، مواد آلی، آفت کش ها، منگنز، باکتری ها، ویروس ها و سایر آلاینده های موجود در آب دارد.

دارای مزایای مقاومت در برابر فیلتراسیون کوچک، سطح ویژه بزرگ، مقاومت اسیدی و قلیایی قوی، مقاومت در برابر اکسیداسیون، محدوده کاربرد PH 2-13، مقاومت خوب در برابر آلودگی و غیره است. مزیت منحصر به فرد فیلتر شنی کوارتز این است که با بهینه سازی فیلتر مواد و فیلتر طراحی فیلتر عملکرد خود تطبیقی ​​فیلتر را محقق می کند و مواد فیلتر دارای سازگاری قوی با غلظت آب خام، شرایط عملیاتی، فرآیند پیش تصفیه و غیره است. تحت شرایط عملیاتی مختلف، کیفیت آب پساب خروجی تضمین شده است و مواد فیلتر در حین شستشوی معکوس به طور کامل پراکنده می شوند و اثر تمیز کنندگی خوب است.

فیلتر شنی دارای مزایای سرعت فیلتراسیون سریع، دقت فیلتراسیون بالا و ظرفیت رهگیری زیاد است.به طور گسترده در برق، الکترونیک، نوشیدنی ها، آب لوله کشی، نفت، صنایع شیمیایی، متالورژی، نساجی، کاغذ سازی، مواد غذایی، استخر شنا، مهندسی شهری و سایر آب فرآیند، آب خانگی، آب بازیافتی و پیش تصفیه فاضلاب استفاده می شود.

فیلتر شنی کوارتز دارای ویژگی های ساختار ساده، کنترل خودکار عملیات، جریان پردازش زیاد، زمان شستشوی معکوس کمتر، راندمان فیلتراسیون بالا، مقاومت کم و بهره برداری و نگهداری راحت است.

فیلتر کربن فعال

ماده فیلتر کربن فعال است که برای حذف رنگ، بو، کلر باقی مانده و مواد آلی استفاده می شود.روش اصلی عمل آن جذب است.کربن فعال یک جاذب مصنوعی است.

فیلترهای کربن فعال به طور گسترده در پیش تصفیه آب خانگی و آب در صنایع غذایی، صنایع شیمیایی، برق و سایر صنایع استفاده می شود.از آنجایی که کربن فعال دارای ساختار منافذ توسعه یافته و سطح ویژه عظیمی است، ظرفیت جذب قوی برای ترکیبات آلی محلول در آب مانند بنزن، ترکیبات فنلی و غیره دارد. رنگ ها به خوبی حذف می شوند.سرعت حذف پلاسمای کربن فعال گرانولی برای Ag^+، Cd^2+ و CrO4^2- در آب بیش از 85 درصد است.[3] پس از عبور از بستر فیلتر کربن فعال، مواد جامد معلق در آب کمتر از 0.1 میلی گرم در لیتر، نرخ حذف COD به طور کلی 40٪ تا 50٪ است، و کلر آزاد کمتر از 0.1 میلی گرم در لیتر است.

فرآیند شستشوی معکوس

شستشوی معکوس فیلتر عمدتاً به این اطلاق می شود که پس از استفاده از فیلتر برای مدت معینی، لایه مواد فیلتر مقدار معینی مواد مختلف و لکه ها را حفظ کرده و جذب می کند که باعث کاهش کیفیت پساب فیلتر می شود.کیفیت آب بدتر می شود، اختلاف فشار بین لوله های ورودی و خروجی افزایش می یابد و در همان زمان، دبی یک فیلتر کاهش می یابد.

اصل شستشوی معکوس: جریان آب به طور معکوس از لایه مواد فیلتر عبور می کند، به طوری که لایه فیلتر منبسط و معلق می شود و لایه مواد فیلتر توسط نیروی برشی جریان آب و نیروی اصطکاک ذرات تمیز می شود، بنابراین که کثیفی لایه فیلتر جدا شده و با آب بک واش تخلیه می شود.

نیاز به شستشوی معکوس

(1) در طول فرآیند فیلتراسیون، مواد جامد معلق در آب خام توسط لایه مواد فیلتر جذب و جذب می شوند و به طور مداوم در لایه مواد فیلتر انباشته می شوند، بنابراین منافذ لایه فیلتر به تدریج توسط کثیفی مسدود می شوند و کیک فیلتر می شود. بر روی سطح لایه فیلتر تشکیل می شود و سر آب را فیلتر می کند.تلفات همچنان در حال افزایش است.هنگامی که به حد معینی رسید، مواد فیلتر باید تمیز شود تا لایه فیلتر بتواند عملکرد کاری خود را بازیابی کند و به کار خود ادامه دهد.

(2) با توجه به افزایش افت هد آب در طول فیلتراسیون، نیروی برشی جریان آب بر روی کثیفی جذب شده در سطح مواد فیلتر بزرگتر می شود و برخی از ذرات تحت تاثیر ضربه به مواد فیلتر پایین تر حرکت می کنند. جریان آب که در نهایت باعث ایجاد مواد معلق در آب می شود.با ادامه افزایش محتوا، کیفیت آب بدتر می شود.هنگامی که ناخالصی ها به لایه فیلتر نفوذ می کنند، فیلتر اثر فیلتر خود را از دست می دهد.بنابراین، مواد فیلتر تا حدی نیاز به تمیز کردن دارند تا ظرفیت نگهداری کثیفی لایه مواد فیلتر بازیابی شود.

(3) مواد معلق در فاضلاب حاوی مقدار زیادی ماده آلی است.نگهداری طولانی مدت در لایه فیلتر منجر به غنی سازی و تولید مثل باکتری ها و میکروارگانیسم ها در لایه فیلتر و در نتیجه فساد بی هوازی می شود.مواد فیلتر باید مرتباً تمیز شوند.

کنترل و تعیین پارامتر بک واش

(1) ارتفاع تورم: در حین شستشوی معکوس، به منظور اطمینان از اینکه ذرات مواد فیلتر دارای شکاف کافی هستند تا کثیفی به سرعت از لایه فیلتر با آب تخلیه شود، سرعت انبساط لایه فیلتر باید بیشتر باشد.با این حال، زمانی که سرعت انبساط بیش از حد زیاد باشد، تعداد ذرات در ماده فیلتر در واحد حجم کاهش می‌یابد و احتمال برخورد ذرات نیز کاهش می‌یابد، بنابراین برای تمیز کردن خوب نیست.مواد فیلتر دو لایه، نرخ انبساط 40٪ - 50٪ است.توجه: در طول عملیات تولید، ارتفاع پر شدن و ارتفاع انبساط مواد فیلتر به طور تصادفی بررسی می شود، زیرا در طول فرآیند شستشوی معکوس، مقداری از دست دادن یا سایش مواد فیلتر وجود دارد که نیاز به پر کردن دارد.لایه فیلتر نسبتاً پایدار دارای مزایای زیر است: اطمینان از پایداری کیفیت آب فیلتر شده و اثر شستشوی معکوس.

(2) مقدار و فشار آب شستشوی معکوس: در الزامات طراحی کلی، قدرت آب شستشوی معکوس 40 m3/(m2•h) و فشار آب شستشوی معکوس ≤0.15 MPa است.

(3) حجم و فشار هوای بک واش: قدرت هوای شستشوی معکوس 15 متر بر ساعت و فشار هوای بک واش ≤0.15 مگاپاسکال است.نکته: در طی فرآیند شستشوی معکوس، هوای ورودی معکوس در بالای فیلتر جمع آوری می شود و بیشتر آن باید از طریق دریچه خروجی دو سوراخه تخلیه شود.در تولید روزانهلازم است مکرراً باز بودن دریچه اگزوز بررسی شود که عمدتاً با درجه آزادی توپ سوپاپ بالا و پایین مشخص می شود.

شستشوی معکوس ترکیبی گاز و آب

(1) ابتدا با هوا بشویید، سپس با آب بشویید: ابتدا سطح آب فیلتر را تا 100 میلی متر بالاتر از سطح لایه فیلتر پایین بیاورید، اجازه دهید هوا برای چند دقیقه وارد شود و سپس با آب بشویید.برای فیلترهایی با آلودگی سطحی سنگین و آلودگی داخلی سبک مناسب است.

توجه: شیر مربوطه باید در جای خود بسته شود.در غیر این صورت هنگامی که سطح آب به زیر سطح لایه فیلتر می رسد، قسمت بالایی لایه فیلتر توسط آب نفوذ نمی کند.در طول اختلال بالا و پایین ذرات، کثیفی نمی تواند به طور موثر تخلیه شود، اما به عمق لایه فیلتر می رود.حرکت.

(2) شستشوی معکوس هوا و آب: هوا و آب شستشوی معکوس به طور همزمان از قسمت پایین لایه فیلتر استاتیک تغذیه می شوند.هوا حباب های بزرگی را در لایه ماسه در طول فرآیند بالا آمدن تشکیل می دهد و در هنگام برخورد با مواد فیلتر به حباب های کوچک تبدیل می شود.این یک اثر شستشو بر روی سطح مواد فیلتر است.شستشوی معکوس سطح آب، لایه فیلتر را شل می کند، به طوری که مواد فیلتر در حالت معلق قرار می گیرند، که برای هوای پاک کننده مواد فیلتر مفید است.اثرات انبساط آب شستشوی معکوس و هوای شستشوی معکوس بر روی یکدیگر قرار می گیرند، که قوی تر از زمانی است که آنها به تنهایی انجام می شوند.

نکته: فشار شستشوی معکوس آب با فشار و شدت هوا در شستشوی معکوس متفاوت است.باید به دستور جلوگیری از ورود آب معکوس به خط لوله هوا توجه شود.

(3) پس از اتمام عملیات شستشوی معکوس هوا و آب، ورود هوا را متوقف کنید، جریان آب شستشوی معکوس را حفظ کنید و شستشو را برای 3 دقیقه تا 5 دقیقه ادامه دهید، حباب های هوا باقی مانده در بستر فیلتر را می توان حذف کرد.

نکات: می توانید به وضعیت سوپاپ اگزوز دو سوراخ در بالا توجه کنید.

تجزیه و تحلیل علل سخت شدن مواد فیلتر

(1) اگر کثیفی محبوس شده در سطح بالایی لایه فیلتر را نتوان به طور موثر در مدت معینی از بین برد، در فرآیند شستشوی معکوس بعدی، اگر توزیع هوای شستشوی معکوس یکنواخت نباشد، ارتفاع انبساط ناهموار خواهد بود.مالش هوای شستشو، در جایی که حرکت مالش کم است، ناخالصی ها مانند لکه های روغن روی سطح مواد فیلتر را نمی توان به طور موثر از بین برد.پس از استفاده از چرخه عادی تصفیه آب بعدی، بار محلی افزایش می یابد، ناخالصی ها از سطح به داخل فرو می روند و گلوله ها به تدریج افزایش می یابد.بزرگ است، و در عین حال تا عمق پر شدن فیلتر گسترش می یابد تا زمانی که کل فیلتر از کار بیفتد.

نکات: در عملیات واقعی، پدیده هوای بک واش ناهموار اغلب رخ می دهد که عمدتاً به دلیل سوراخ شدن لوله توزیع هوای پایین، انسداد یا آسیب درپوش فیلتر موضعی یا تغییر شکل فاصله لوله شبکه است.

(2) ذرات مواد فیلتر روی سطح لایه فیلتر کوچک هستند، احتمال برخورد کمی با یکدیگر در هنگام شستشوی معکوس وجود دارد و تکانه کوچک است، بنابراین تمیز کردن آن آسان نیست.ذرات شن متصل شده به راحتی گلوله های گل کوچکی را تشکیل می دهند.هنگامی که لایه فیلتر پس از شستشوی معکوس مجددا درجه بندی می شود، گلوله های گل وارد لایه پایینی مواد فیلتر شده و با رشد گلوله های گل به اعماق حرکت می کنند.

(3) روغن موجود در آب خام در فیلتر به دام افتاده است.پس از شستشوی معکوس و قسمت باقیمانده، به مرور زمان جمع می شود که عامل اصلی سخت شدن مواد فیلتر است.زمان انجام شستشوی معکوس را می توان با توجه به ویژگی های کیفی آب آب خام و الزامات کیفیت پساب، با استفاده از معیارهایی مانند افت هد محدود، کیفیت پساب یا زمان فیلتراسیون تعیین کرد.

اقدامات احتیاطی برای فرآیندهای پردازش و پذیرش فیلتر

(1) تحمل موازی بین خروجی آب و صفحه فیلتر نباید بیشتر از 2 میلی متر باشد.

(2) تراز و ناهمواری صفحه فیلتر هر دو کمتر از 1.5 ± میلی متر است.ساختار صفحه فیلتر بهترین پردازش کلی را اتخاذ می کند.هنگامی که قطر سیلندر بزرگ است یا توسط مواد خام، حمل و نقل و غیره محدود می شود، می توان از اتصال دو لوب نیز استفاده کرد.

(3) درمان معقول قسمت های مشترک صفحه فیلتر و سیلندر به ویژه برای پیوند شستشوی معکوس هوا مهم است.

①به منظور از بین بردن شکاف شعاعی بین صفحه فیلتر و سیلندر ناشی از اشتباهات در پردازش صفحه فیلتر و نورد سیلندر، صفحه حلقه قوس به طور کلی بخش به بخش جوش داده می شود.قطعات تماس باید کاملاً جوش داده شوند.

②روش درمان ترخیص شعاعی لوله مرکزی و صفحه فیلتر مانند بالا است.

نکات: اقدامات فوق تضمین می کند که فیلتراسیون و شستشوی معکوس فقط از طریق شکاف بین درپوش فیلتر یا لوله اگزوز انجام می شود.در عین حال، یکنواختی توزیع کانال های شستشوی معکوس و فیلتر نیز تضمین می شود.

(4) خطای شعاعی سوراخ های عبوری ماشین کاری شده روی صفحه فیلتر 1.5 ± میلی متر است.افزایش اندازه تناسب بین میله راهنمای درپوش فیلتر و سوراخ عبوری صفحه فیلتر برای نصب یا تثبیت درپوش فیلتر مناسب نیست.ماشینکاری سوراخ های عبوری باید به صورت مکانیکی انجام شود

(5) مواد درپوش فیلتر، نایلون بهترین است و به دنبال آن ABS است.با توجه به مواد فیلتر اضافه شده در قسمت بالایی، بار اکستروژن روی درپوش فیلتر بسیار زیاد است و برای جلوگیری از تغییر شکل باید استحکام بالا باشد.سطوح تماس (سطوح بالا و پایین) درپوش فیلتر و صفحه فیلتر باید با پدهای لاستیکی الاستیک ارائه شود.