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压力式多介质过滤器内部结构与工作原理

2015-10-19 10:57:05      点击:

众所周知,多介质过滤器工泉公司生产的粒状介质过滤设备类型众多,很难进行归纳分类,因此我们只能按它们的某些特点进行相对区分。例如,按水的流向可分为下向流、上向流和双流式过滤设备;按运行工况可分为等速过滤和减速过滤两类;按滤层的组成可分为单层和多层滤料过滤设备;按工作压力可分为压力式和重力式两类过滤设备。本书主要介绍按工作压力分类的常用过滤设备。无烟煤滤料

压力式多介质过滤器

所谓压力式过滤器(pressure filter),是指过滤器在一定压力下进行过滤,通常用泵将水输人过滤器,过滤后,借助剩余压力将过滤水送到其后的用水装置。这种过滤器的本体是一个由钢板制成的圆柱形密闭容器,故属受压容器,为防止压力集中,容器两端采用椭园型或碟型封头。容器的上部装有进水装置及排空气管,下部装有配水系统,在容器外配有必要的管道和阀门。压力式过滤器也称机械过滤器,分竖式和卧式,都有现成产品,直径一般不超过3m,卧式过滤器长度可达10m。目前常用的压力式过滤器有单层滤料过滤器、双流式过滤器和多层滤料过滤器。

单层滤料介质过滤器

单层滤料过滤器是一种最简单的压力式过滤器,常称为普通过滤器,其结构如图3-10所示。滤料一般为石英砂或无烟煤滤料(石英砂居多),滤层高度在1.0m左右,滤速为8-12m/h。

多介质过滤器

过滤时,水经过进水装置均匀地流过滤料层,由配水装置收集后流人清水箱或直接送到后续水处理设备。过滤器运行到水头损失达到允许值(一般0.05-0.1MPa),过滤器立停运,进行反冲洗。经反冲洗后,由于水力筛分作用,使滤料排列成上小下大状态,这是普通过滤器的一个特点,正是这一特点决定了这种过滤器在滤层中截留的悬浮颗粒分布不均匀,即被截留的悬浮颗粒量沿滤层深度逐渐减小,致使水头损失增加快,过滤周期较理。当过滤器失效时,滤层下部滤料的工作能力未能得到充分发挥,因此,从整体上看,普通过滤器是一种表层过滤装置,它的截污能力和滤料的有效利用率较低。

双流式过滤器

由于普通式过滤器的下层滤料不能充分发挥截污作用,人们设想将需过滤的水同时从上和从下进入过滤器,经过滤的水从滤层中间某一部位流出,这就避免了普通过滤器的不足,这就是双流式过滤器的工作原理,其结构示意图见图3-11。

双流式过滤器

在这种过滤器中,上部滤层的运行方式与普通过滤器相向,下部滤层则为“反粒度”的过滤方式。上部滤层的运行方式可防止下部滤层的上向过滤过程中的滤层膨胀。由于现有的双流式过滤器的设计是按运行初期上下部出水量大致相等的原则来考虑的,因此,在总流量不变时到过滤后期,下部出水量约占总出水量的80%,双流式过滤器与普通过滤器结构上的不同在于前者设有中间排水装置。双流式过滤器的滤层总高为2.1-2.4m,中间排水装置设在离表层约0.6-0.7m的滤层中,滤料为时,平均粒径宜采用0.8、0.9mm、K80为2.5-3,过滤速度通常为12m/h左右。双流式过滤器失效后通常以如下方式进行清洗:先用压缩空气擦洗5-10min,接着从中间排水装置送入反冲洗水,冲洗上部滤层,然后停止输人压缩空气,从下部和中间排水装置同时进水反洗整个滤层。已有双流式过滤器运行中问题是冲洗不彻底,滤料清洗不净,容易造成污泥积累,甚至结块。无烟煤滤料

多层滤料过滤器

多层滤料过滤器(multi-media filter)的结构及运行方式与单层滤料过滤器基本相同,图3-12为双层滤料过滤器结构示意图。由于这类过滤器的过滤方式基本上属于“反粒度过滤”,所以滤层截污能力强,出水水质好,过滤周期长。当原水浊度较小时,可以直接利用这种过滤设备进行过滤,通常条件下,滤速可达12-16m/ha生产实践表明,使用多层滤料时,需注意选择不同滤料颗粒大小的级配和反冲洗强度,因为这影响到不同滤料的相互混杂,最终会影响到过滤效果。双层滤料的级配通常为0.5-1.2mm,无烟煤滤料0.8-1.8mm,水反冲洗强度为13-16L/(m2·s)。

双层滤料过滤器

卧式过滤器

在水处理量大的场合可以将过滤装置设计为卧式过滤器。为了防止反洗时流量太大及减少反洗时水流不均匀危害,卧式过滤器通常制成多室,每一室相当于一个单流式过滤器,因此它与多台单流式过滤器相比具有设备体积小、占地面积省、投资少的优点。

卧式过滤器运行方面有如下特点;①单台设备出力大;②由于滤层过滤面积上部大、下部小,因此是等流量变流速过滤,这与上部滤层截留污物多、一下部滤层截留污物少的特点相对应;③由于过滤面积大,反洗水量很大,往往难以同时供应反洗水,所以反洗时通常不是同时进行反洗,而是分室反洗。

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