В сравнение с единични-медийни филтри, основните предимства на мулти-медийните филтри са:
Постигане на идеално разпределение на "филтърна среда": Водата тече отгоре надолу през слоеве филтърна среда с различни плътности и размери на частиците, като естествено образува разпределение на порите с по-груб материал в горната част и по-фин материал в долната част.
Увеличаване на капацитета на филтриране: Грубият филтърен слой (напр. антрацит) улавя голямо количество по-големи суспендирани твърди частици, докато финият филтърен слой (напр. кварцов пясък) филтрира по-малките частици, като значително удължава цикъла на филтриране и увеличава-капацитета за задържане на мръсотия.
Намаляване на съпротивлението на водния поток и предотвратяване на бързо запушване на повърхността: Най-горният слой от груба филтърна среда ефективно предотвратява образуването на суспендирани твърди вещества от плътна "филтърна торта" върху повърхността на филтърния слой, което позволява на водата да тече плавно във вътрешността на филтърния слой за дълбоко филтриране.
Изборът не е само избор на материали, но и избор на техните физични и химични свойства.
1. Често използвани филтърни среди и техните характеристики
Антрацит: Обикновено се използва като филтърна среда на горния слой. Има ниска плътност (~1,6 g/cm³), добра химическа стабилност, грапава и пореста повърхност, силен адсорбционен капацитет и голям-капацитет за задържане на мръсотия. Твърдостта му обаче е сравнително ниска и претърпява известна степен на износване при продължителна-експлоатация. Изисква се висока-плътност, висока-твърдост, високо-качествен антрацит.
Кварцов пясък: Сърцевина, среден или долен слой филтърна среда. Умерена плътност (~2,65 g/cm³), висока твърдост, устойчивост на-износване,-устойчивост на корозия, евтина и широко достъпна. Гладка повърхност, но нейният капацитет за прихващане е малко по-малък от антрацит. Класифицира се на едър и фин пясък въз основа на размера на частиците за различните слоеве.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), може стабилно да остане на дъното по време на обратно промиване, като ефективно предотвратява загубата на фин пясък и частици въглища. По-висока цена, използва се главно в приложения, изискващи стриктна стабилност на наслояването на филтърната среда.
Активен въглен: Специален функционален слой (отстранява органични вещества, остатъчен хлор и миризми). Има огромна специфична повърхност и силен адсорбционен капацитет. Ниска плътност, лесно се губи; ниска механична якост, износването ще произведе прах. Обикновено не се използва самостоятелно като филтърна среда, а по-скоро в комбинация с кварцов пясък и други среди за образуване на мулти-филтърно легло.
Гранат: Заместител на магнетита като филтърна среда с висока{0}}плътност в долния слой. Висока плътност (~4,2 g/cm³), висока твърдост, остри ръбове на частиците, което води до по-малки пори и по-висока прецизност на филтриране.
Влакнести топки/филтрираща среда: Използва се за филтриране с ултра-висока точност. Променлива порьозност, изключително висок капацитет за-задържане на мръсотия. Обикновено се използва в самостоятелни фини филтри, рядко се смесва с традиционна гранулирана филтърна среда.
Мулти{0}}медийни филтри_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Ключови фактори за вземане на решение за избор на филтърна среда
Влиятелно качество на водата: Концентрация на суспендирани твърди частици, разпределение на размера на частиците, съдържание на масло, съдържание на органична материя и т.н. Високо съдържание на суспендирани твърди вещества: Предпочита се антрацит с висок-задържащ капацитет. Мазна: Трябва да се има предвид хидрофобна/олеофилна или повърхностно{3}}модифицирана филтърна среда. Необходимо е отстраняване на органична материя/остатъчен хлор: може да се добави слой от активен въглен.
Изисквания за отпадъчни води: целева мътност, съдържание на суспендирани твърди вещества. Високите изисквания изискват филтърна среда с по-фин долен слой (като фин кварцов пясък) или много-слойна конфигурация.
Химическа съвместимост: Филтърната среда трябва да може да издържи стойността на pH и оксидантите на входящата вода, за да се избегне разтваряне или структурно увреждане.
Оперативни разходи и разходи за поддръжка: Това включва разходи за филтърна среда, цикъл на подмяна и консумация на вода и електричество за обратно промиване.
Оптимизирането на класирането е ключът към ефективността на мулти-медийните филтри. Неговата цел е да постигне перфектна стратификация на всеки слой филтърна среда след обратно промиване, образувайки идеална структура "отгоре, плътно отдолу".
1. Основен принцип: Синергия на разликите в плътността и размера на частиците
Принцип на плътност: Това е основата за постигане на стратификация. Трябва да се гарантира, че плътността на филтърната среда на горния слой < плътността на филтърната среда на средния слой < плътността на филтърната среда на долния слой. Класическа комбинация: Антрацит (1.6) < Кварцов пясък (2.65) < Магнетит (4.5).
Принцип на размера на частиците: При предпоставката за осигуряване на разлика в плътността, размерът на частиците на филтърната среда на най-горния слой > размера на частиците на филтърната среда на средния слой > размера на частиците на филтърната среда на долния слой. Това гарантира, че дори ако обратният воден поток наруши филтърната среда, по-плътните, по-малки частици ще се утаят на дъното.
Ключова концепция: Ефективно съотношение на размера на частиците
За да се предотврати смесването на различни слоеве филтърна медия по време на обратно промиване (феномен, известен като "смесване"), съотношението на ефективния размер на частиците на съседните слоеве филтърна медия е важен параметър. Емпирично отношението на размера на частиците на горната към долната филтърна среда трябва да бъде по-голямо или равно на 2. Например, ефективният размер на частиците на горния слой антрацит трябва да бъде 1,0 mm, а ефективният размер на частиците на долния слой кварцов пясък трябва да бъде 0,5 mm.
2. Класически градационни схеми и стратегии за оптимизация
Дву{0}}слойна филтърна среда: горен слой - антрацит (размер на частиците 0,8-1,2 mm), долен слой - кварцов пясък (размер на частиците 0,4-0,8 mm). Общата дебелина обикновено е 700-900 mm, със съотношение на дебелината на въглища към пясък приблизително 1,5:1 или 2:1 (напр. 600 mm въглища + 300 mm пясък). Това е най-широко използваният и икономичен метод, подходящ за повечето често срещани качества на водата.
Три{0}}слойна филтърна среда: горен слой - антрацит (1,0-1,6 мм), среден слой - кварцов пясък (0,4-0,8 мм), долен слой - магнетит/гранат (0,2-0,5 мм). Общата дебелина обикновено е 900-1200 mm. Примерно съотношение: 500 мм (въглища): 300 мм (пясък): 100 мм (желязо).
3. Градуиране на оптимизационен контрол
Коефициент на не{0}}еднородност (K80): K80=d80/d10. d10 (ефективен размер на частиците) и d80 са ключови параметри.
Изберете филтърна среда с възможно най-малкия K80. Колкото по-малък е K80, толкова по-равномерен е размерът на частиците на филтърната среда, толкова по-последователна е структурата на порите, толкова по-добър е ефектът на филтриране и толкова по-бавно нараства загубата на напор.
Интензитет на обратно промиване и скорост на разширение: Намерете интензитет на обратно промиване, който позволява на антрацитния слой да се разшири по подходящ начин (напр. 20%-30%), докато слоят от кварцов пясък се разширява само леко или изобщо не се разширява. Чрез регулиране на водата за обратно промиване и обема на въздуха (ако използвате комбинирано обратно промиване въздух-вода), уверете се, че филтърната среда е напълно почистена, като същевременно минимизирате смесването на средата.
PS: Често срещани проблеми в практиката
Проблем 1: Прекомерна интензивност на обратно промиване; повредено дренажно устройство (например хидравличен разпределител); недостатъчна дебелина на долния слой на филтърната среда с висока-плътност.
Решение: Проверете оборудването, за да се уверите, че степента и дебелината на долния поддържащ слой (камъчета, магнетит) отговарят на проектните изисквания.
Проблем 2: Причинен от водорасли, лепкави вещества, железни и манганови оксиди и др. във входящата вода; непълно обратно промиване.
Решение: Укрепване на предварителната обработка; извършвайте редовно въздушно почистване + обратно промиване с вода; обмислете химическо-подобрено обратно промиване.
Проблем 3: Неподходящо съотношение на размера на частиците, прекомерна интензивност на обратното промиване, недостатъчна разлика в плътността на филтърната среда.
Решение: Преизчислете градацията и изберете филтърна среда с подходяща плътност и размер на частиците; прецизно контролирайте процедурата за обратно промиване.