Multi-mediefiltre, også kendt som mekaniske filtre eller dybe-sengfiltre, er en af kerneenhederne i vandforbehandlingssystemer. Deres kernedesignkoncept bruger flere filtermedier med forskellige densiteter og partikelstørrelser til at danne en ideel filterlags porefordeling fra top til bund, fra grov til fin, og derved opnå høj-præcision, høj-forurening-holdende kapacitet dyb filtrering.
I. Designkerne: Layered Filter Bed Theory
Den største ulempe ved traditionelle enkelt-mediefiltre (såsom kvartssand) er "overfladefiltreringen" af filterlejet. De fleste af de suspenderede faste stoffer, der kommer med vandstrømmen, er fanget i overfladen få centimeter af filtermediet, hvilket fører til en hurtig stigning i tryktab og kræver hyppig tilbageskylning.
Multi-mediefiltre, gennem omhyggeligt valg af to eller flere filtermedier, udnytter deres densitet og partikelstørrelsesforskelle til automatisk at danne en stabil lagdeling efter tilbageskylning:
Filtermedier med lav-densitet (såsom antracit) vil på trods af deres større partikelstørrelse forblive i det øverste lag.
Filtermedier med høj-densitet (såsom granat og magnetit) vil på trods af deres mindre partikelstørrelse forblive stabilt placeret i det nederste lag.
Dette skaber et gradientfilterlag med en "løs top og tæt bund." Store suspenderede partikler i vandstrømmen fanges først af det øverste grove filtermedie, mens finere partikler fanges af det nederste, finere filtermedie. Dette øger indtrængningsdybden af forurenende stoffer betydeligt, og udnytter effektivt hele filterlaget, hvilket forlænger filtreringscyklussen betydeligt og forbedrer filtreringseffektiviteten.
II. Nøgle tekniske detaljer og data
1. Valg og konfiguration af filtermedier: Almindelige konfigurationer omfatter dobbelte-medier og tredobbelte-medier.
Dataforklaring:
Effektiv partikelstørrelse (d10): Refererer til sigtens åbningsdiameter, som 10 % af filtermediet kan passere igennem; det er en nøgleparameter, der karakteriserer filtermediets grovhed.
Ensartethedskoefficient (UC): UC=d60/d10. Jo tættere denne værdi er på 1, jo mere ensartet er partikelstørrelsen af filtermediet. Generelt kræves en værdi mindre end 1,7 for at reducere lagblandingen under tilbageskylning.
Laghøjde: Den samlede filterlagshøjde er typisk mellem 800-1200 mm. Antracitlaget er det højeste for at give tilstrækkelig plads til forurenende stoffer.
2. Filtreringshastighed
Filtreringshastigheden er en kernedriftsparameter i designet, der direkte påvirker spildevandskvaliteten og driftscyklussen.
Standard design flowhastighed: 8-12 m/t.
Konservativt/Høj-standarddesign: 5-8 m/h kan vælges til behandling af råvand med høj turbiditet eller applikationer med ekstremt høje spildevandskrav.
Høj-hastighedsdesign: Op til 15-20 m/t, men kræver normalt råvand af højere kvalitet (lavere turbiditet) og hyppigere tilbageskylning; skal bruges med forsigtighed.
Beregningsformel: Filterdiameter (D)=2 × sqrt(Design flowhastighed (m³/h) / (Flowhastighed (m/h) × π))
Eksempel: Design flowhastighed 100 m³/h, vælg en flowhastighed på 10 m/h. D=2 × sqrt(100/(10 × 3,14) ) ≈ 2 × sqrt(3,185) ≈ 3,57m, en standardiseret tank med en diameter på 3,5 meter eller 3,6 meter kan vælges.
Multi-mediefilterdesign, multi-valg af mediefilter SY price_features and parameters_usage method_application scope_Songyan Shanghai Pudong New Area - Pharmaceutical Machinery Industry Network
3. Tilbageskylningssystem
Tilbageskylning er nøglen til at genoprette filterydelsen. Forkert design kan føre til problemer som filtermedieklumpning, lagblanding og medielækage.
Tilbageskylningsmetode: "Kombineret tilbageskylning med luft-vand" bruges normalt, hvilket er langt mere effektivt end tilbageskylning med enkeltvand.
Antracit: 12-15 L/(m²·s) (ca. . 43-54 m³/(m²·h))
Kvartssand: 13-16 L/(m²·s) (ca. . 47-58 m³/(m²·h))
Trin 1: Air Scrub - Indfør trykluft (intensitet ca. . 50-60 m³/(m²·h)) for kraftigt at gnide filtermediets overflade, hvilket får klæbende stoffer til at løsne. Dette trin kræver ingen dræning eller kun lav vandstand.
Trin 2: Vandtilbageskylning - Skyl med rent vand (normalt filtreret vand) med høj intensitet fra bund til top. Tilbageskylningsintensitet er en kritisk parameter.
Trin 3: Fremad vask - Efter tilbageskylning skylles med vand i den normale filtreringsretning i flere minutter, indtil spildevandet er klart (turbiditet)<1 NTU) before starting the next operating cycle.
Tilbageskylningstid: varer normalt 10-20 minutter, indtil uklarheden af spildevandet ikke længere falder.
Vandforbrug til tilbageskylning: Ca. 1 %-3 % af det producerede vand, der udgør hoveddelen af systemets eget forbrugsvand.
4. Betingelser for Driftsafslutning og Backwash Trigger
Differenstrykterminering: Dette er den mest almindeligt anvendte og pålidelige kontrolmetode. Tilbageskylningen starter automatisk, når trykforskellen over filterlejet når 0,05-0,08 MPa (ca. 0,5-0,8 kg/cm²).
Tidsterminering: Som backup-tilstand indstilles en maksimal driftstid (f.eks. 24-72 timer) for at forhindre, at trykforskellen ikke stiger på grund af en pludselig forbedring af vandkvaliteten.
Afløbskvalitetsterminering: Bruges sjældent alene, normalt som alarm. En alarm udløses, når spildevandets turbiditet overstiger en indstillet værdi (f.eks. 1 NTU).
III. Konstruktionsmæssige overvejelser
Tank: Kulstofstål foret med gummi eller 316L rustfrit stål. Designtrykket er typisk 0,6 MPa.
Vandfordelingssystem: Øverste hovedafgreningsrørtype eller skærmtype, der sikrer ensartet vandindtag og forhindrer skuring af filtermediets overflade.
Vandopsamlingssystem: En kernekomponent, der skal sikre:
Ensartet returskyllevandsfordeling uden dødzoner. Effektiv opsamling af spildevand under filtrering. Ingen lækage af filtermedier. Almindelige former: Kuppelplade + filterhætte, skærmrør i rustfrit stål, filterklodser osv. Blandt disse er den "kuppelplade + ABS-svampe-formede filterhætte" i øjeblikket den mest almindelige og pålidelige form.
Tømningsport: Mandehuller skal forefindes på toppen og siderne for nem indledende påfyldning og efterfølgende vedligeholdelse og udskiftning af filtermedier.
IV. Ydelsesindikatorer og applikationer
Krav til indløbsvand: Indløbets turbiditet er typisk påkrævet<20 NTU, ideally <5 NTU.
Udløbsvandnøjagtighed: Kan stabilt nå<1 NTU; with good design and proper operation, outlet water can reach 0.1-0.3 NTU.
SDI (Sludge Density Index) Fjernelse: Reducerer effektivt SDI-værdier, hvilket giver beskyttelse til nedstrøms omvendt osmose (RO)-systemer. Et vel-fungerende multi-mediefilter kan opnå en udgangs-SDI på<5, or even <3.