Jämfört med enstaka-mediafilter är de viktigaste fördelarna med multi-mediafilter:
Att uppnå en idealisk "filtermedia"-fördelning: Vatten rinner från topp till botten genom lager av filtermedia med olika densiteter och partikelstorlekar, vilket naturligt bildar en porfördelning med grövre material upptill och finare material i botten.
Maximera filtreringskapaciteten: Det grova filtermedielagret (t.ex. antracit) fångar upp en stor mängd större suspenderade ämnen, medan det fina filtermedielagret (t.ex. kvartssand) filtrerar mindre partiklar, vilket avsevärt förlänger filtreringscykeln och ökar smuts{4}}hållande kapacitet.
Reducerar vattenflödesmotståndet och förhindrar snabb igensättning av ytan: Det översta lagret av grova filtermedia förhindrar effektivt suspenderade fasta ämnen från att bilda en tät "filterkaka" på filterlagrets yta, vilket gör att vattnet kan rinna jämnt in i filterlagrets inre för djup filtrering.
Urval handlar inte bara om att välja material, utan också om att välja deras fysikaliska och kemiska egenskaper.
1. Vanligt använda filtermedia och deras egenskaper
Antracit: Används vanligtvis som filtermedia i översta skiktet. Den har en låg densitet (~1,6 g/cm³), god kemisk stabilitet, en grov och porös yta, stark adsorptionskapacitet och stor smuts-hållningskapacitet. Dess hårdhet är dock relativt låg och den upplever ett visst slitage under lång-drift. Hög-densitet, hög-hårdhet, hög-kvalitet antracit krävs.
Kvartssand: Kärn-, mellan- eller bottenskiktsfiltermedia. Måttlig densitet (~2,65 g/cm³), hög hårdhet, slitage-beständig, korrosionsbeständig-, billig och allmänt tillgänglig. Slät yta, men dess avlyssningskapacitet är något mindre än antracit. Den klassificeras i grov och fin sand baserat på partikelstorlek för olika lager.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), kan den stå stabilt i botten under backspolning, vilket effektivt förhindrar förlust av fin sand och kolpartiklar. Högre pris, används främst i applikationer som kräver strikt stabilitet för filtermedieskiktning.
Aktivt kol: Speciellt funktionellt lager (avlägsnar organiskt material, rester av klor och lukter). Den har en enorm specifik yta och stark adsorptionskapacitet. Låg densitet, lätt förlorad; låg mekanisk hållfasthet, slitage ger pulver. Används vanligtvis inte ensamt som filtermedium, utan snarare i kombination med kvartssand och andra medier för att bilda en multi-filterbädd.
Granat: En ersättning för magnetit som ett filtermedium med hög-densitet i bottenskiktet. Hög densitet (~4,2 g/cm³), hög hårdhet, skarpa partikelkanter, vilket resulterar i mindre porer och högre filtreringsprecision.
Fiberkulor/filtermedia: Används för ultra-hög precisionsfiltrering. Variabel porositet, extremt hög smuts-hållande kapacitet. Används vanligtvis i fristående finfilter, sällan blandade med traditionella granulära filtermedia.
Multi-media Filters_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Viktiga beslutsfaktorer för val av filtermedia
Influent vattenkvalitet: Koncentration av suspenderade fasta ämnen, partikelstorleksfördelning, oljehalt, innehåll av organiskt material, etc. Högt suspenderat material: Antracit med hög smuts-hållande förmåga är att föredra. Oljig: Hydrofob/oleofil eller yt-modifierad filtermedia bör övervägas. Avlägsnande av organiskt material/rester av klor krävs: Lager av aktivt kol kan läggas till.
Krav på avloppsvatten: Målgrumlighet, innehåll av suspenderade partiklar. Höga krav kräver finare bottenskiktsfiltermedia (som fin kvartssand) eller flerskiktskonfiguration.
Kemisk kompatibilitet: Filtermediet måste kunna motstå pH-värdet och oxidationsmedel i det inkommande vattnet för att undvika upplösning eller strukturella skador.
Drift- och underhållskostnader: Detta inkluderar kostnad för filtermedier, utbytescykel och vatten- och elförbrukning för backspolning.
Betygsoptimering är nyckeln till prestandan för multi-mediafilter. Dess mål är att uppnå perfekt skiktning av varje lager av filtermedia efter backspolning, vilket bildar en idealisk "lös topp, tät botten" struktur.
1. Kärnprincip: Synergi mellan densitet och partikelstorleksskillnader
Densitetsprincipen: Detta är grunden för att uppnå stratifiering. Det måste säkerställas att densiteten för det översta skiktets filtermedia < densiteten för det mellanliggande skiktets filtermediet < densiteten för det undre skiktets filtermedia. Klassisk kombination: Antracit (1,6) < Kvartssand (2,65) < Magnetit (4,5).
Partikelstorleksprincip: Under förutsättningen att säkerställa densitetsskillnad, partikelstorleken för det översta skiktets filtermedier > partikelstorleken för det mellersta skiktets filtermedia > partikelstorleken för bottenskiktets filtermedier. Detta säkerställer att även om spolvattenflödet stör filtermediet, kommer de tätare, mindre partiklarna att sedimentera till botten.
Ett nyckelbegrepp: Effektivt partikelstorleksförhållande
För att förhindra att olika filtermedielager blandas under backspolning (ett fenomen som kallas "blandning"), är det effektiva partikelstorleksförhållandet för intilliggande filtermedialager en viktig parameter. Empiriskt bör partikelstorleksförhållandet för det övre och nedre filtermediet vara större än eller lika med 2. Till exempel bör den effektiva partikelstorleken för det översta lagret av antracit vara 1,0 mm, och den effektiva partikelstorleken för det nedre lagret av kvartssand bör vara 0,5 mm.
2. Klassiska graderingsscheman och optimeringsstrategier
Dubbel-filtermedia: Övre skiktet - antracit (partikelstorlek 0,8-1,2 mm), undre skiktet - kvartssand (partikelstorlek 0,4-0,8 mm). Den totala tjockleken är vanligtvis 700-900 mm, med ett kol-till-sand-tjockleksförhållande på ungefär 1,5:1 eller 2:1 (t.ex. 600 mm kol + 300 mm sand). Detta är den mest använda och ekonomiska metoden, lämplig för de flesta vanliga vattenkvaliteter.
Tre-filtermedia: Översta skiktet - antracit (1,0-1,6 mm), mellanskiktet - kvartssand (0,4-0,8 mm), bottenskiktet - magnetit/granat (0,2-0,5 mm). Total tjocklek är vanligtvis 900-1200 mm. Exempelförhållande: 500 mm (kol): 300 mm (sand): 100 mm (järn).
3. Betygsoptimeringskontroll
Icke-likformighetskoefficient (K80): K80=d80/d10. d10 (effektiv partikelstorlek) och d80 är nyckelparametrar.
Välj filtermedia med minsta möjliga K80. Ju mindre K80, desto jämnare är partikelstorleken på filtermediet, desto jämnare är porstrukturen, desto bättre filtreringseffekt och desto långsammare är ökningen av tryckförlusten.
Backspolningsintensitet och expansionshastighet: Hitta en backspolningsintensitet som låter antracitskiktet expandera på lämpligt sätt (t.ex. 20 %-30 %), medan kvartssandskiktet bara expanderar något eller inte alls. Genom att justera returspolningsvattnet och luftvolymen (om du använder kombinerad luft-vattenbackspolning), se till att filtermediet rengörs noggrant samtidigt som mediablandningen minimeras.
PS: Vanliga problem i praktiken
Problem 1: Överdriven backspolningsintensitet; skadad dräneringsanordning (t.ex. hydraulisk fördelare); otillräcklig tjocklek på det nedre filtermedielagret med hög-densitet.
Lösning: Inspektera utrustningen för att säkerställa att graderingen och tjockleken på det nedre stödskiktet (stenar, magnetit) uppfyller designkraven.
Problem 2: Orsakas av alger, klibbiga ämnen, järn- och manganoxider etc. i influensan; ofullständig backspolning.
Lösning: Stärka förbehandlingen; utför regelbunden luftskrubbning + vattenbakspolning; överväg kemisk-förbättrad backspolning.
Problem 3: Olämpligt partikelstorleksförhållande, överdriven backspolningsintensitet, otillräcklig skillnad i filtermediets densitet.
Lösning: Beräkna om graderingen och välj filtermedia med lämplig densitet och partikelstorlek; kontrollera backspolningsproceduren exakt.