V primerjavi z eno-medijskimi filtri so glavne prednosti več-predstavnostnih filtrov:
Doseganje idealne porazdelitve "filtrirnih medijev": Voda teče od zgoraj navzdol skozi plasti filtrirnih medijev z različnimi gostotami in velikostmi delcev, pri čemer naravno tvori porazdelitev por z grobejšim materialom na vrhu in finejšim materialom na dnu.
Povečanje zmogljivosti filtracije: Groba plast filtrirnega medija (npr. antracit) prestreže veliko količino večjih suspendiranih trdnih snovi, medtem ko plast finega filtrirnega medija (npr. kremenčev pesek) filtrira manjše delce, kar močno podaljša cikel filtracije in poveča-zmožnost zadrževanja umazanije.
Zmanjšanje upora pretoka vode in preprečevanje hitrega zamašitve površine: Zgornja plast grobega filtrirnega medija učinkovito preprečuje, da bi suspendirane trdne snovi tvorile gosto "filtrsko pogačo" na površini filtrirne plasti, kar omogoča gladek pretok vode v notranjost filtrirne plasti za globoko filtracijo.
Pri izbiri ne gre le za izbiro materialov, ampak tudi za izbiro njihovih fizikalnih in kemijskih lastnosti.
1. Pogosto uporabljeni filtrirni mediji in njihove značilnosti
Antracit: Običajno se uporablja kot filtrirni medij zgornje plasti. Ima nizko gostoto (~1,6 g/cm³), dobro kemično stabilnost, hrapavo in porozno površino, močno adsorpcijsko sposobnost in veliko-zmožnost zadrževanja umazanije. Vendar je njegova trdota razmeroma nizka in se pri dolgotrajnem-delovanju doživlja določeno stopnjo obrabe. Zahteva se visoka-gostota, visoka-trdota, visoko{8}}kakovosten antracit.
Kvarčni pesek: filtrirni medij jedra, srednjega ali spodnjega sloja. Zmerna gostota (~2,65 g/cm³), visoka trdota,-odporen na obrabo,-korozijo, poceni in široko dostopen. Gladka površina, vendar je njegova sposobnost prestrezanja nekoliko manjša od antracitne barve. Razdeljen je na grob in fin pesek glede na velikost delcev za različne plasti.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), lahko med povratnim izpiranjem stabilno ostane na dnu, kar učinkovito preprečuje izgubo drobnega peska in delcev premoga. Višja cena, ki se uporablja predvsem v aplikacijah, ki zahtevajo strogo stabilnost nanosa filtrskih medijev.
Aktivno oglje: posebna funkcionalna plast (odstranjuje organske snovi, ostanke klora in vonjav). Ima veliko specifično površino in močno adsorpcijsko sposobnost. Nizka gostota, zlahka izgubljena; nizka mehanska trdnost, obraba povzroči prah. Običajno se ne uporablja sam kot filtrirni medij, temveč v kombinaciji s kremenčevim peskom in drugimi mediji za oblikovanje več-plastičnega filtrirnega sloja.
Granat: nadomestek za magnetit kot filtrirni medij visoke{0}}gostote na spodnji plasti. Visoka gostota (~4,2 g/cm³), visoka trdota, ostri robovi delcev, kar povzroči manjše pore in večjo natančnost filtracije.
Vlaknene kroglice/filtrirni mediji: uporabljajo se za ultra{0}}natančno filtracijo. Spremenljiva poroznost, izjemno visoka sposobnost-zadrževanja umazanije. Običajno se uporablja v samostojnih finih filtrih, redko v mešanici s tradicionalnimi zrnatimi filtrirnimi mediji.
Multi-medijski filtri_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Ključni dejavniki odločitve za izbiro filtrirnega medija
Vplivna kakovost vode: koncentracija suspendiranih trdnih delcev, porazdelitev velikosti delcev, vsebnost olja, vsebnost organskih snovi itd. Visoka vsebnost suspendiranih trdnih snovi: prednosten je antracit z visoko-zmožnostjo zadrževanja umazanije. Oljnati: Upoštevati je treba hidrofobne/oleofilne ali površinsko-spremenjene filtre. Potrebno odstranjevanje organskih snovi/ostankov klora: Doda se lahko plast aktivnega oglja.
Zahteve za odplake: ciljna motnost, vsebnost suspendiranih trdnih snovi. Visoke zahteve zahtevajo finejše filtrirne medije spodnje plasti (kot je fin kremenčev pesek) ali več-plastno konfiguracijo.
Kemijska združljivost: Filtrirni medij mora biti odporen na pH vrednost in oksidante dotočne vode, da se prepreči raztapljanje ali strukturne poškodbe.
Operativni in vzdrževalni stroški: to vključuje stroške filtrirnega medija, cikel zamenjave ter porabo vode in električne energije za povratno pranje.
Optimizacija ocenjevanja je ključ do učinkovitosti več-medijskih filtrov. Njegov cilj je doseči popolno stratifikacijo vsake plasti filtrskega medija po povratnem pranju, s čimer se oblikuje idealna struktura "ohlapen vrh, gost spodnji".
1. Osnovno načelo: sinergija razlik v gostoti in velikosti delcev
Načelo gostote: To je osnova za doseganje stratifikacije. Zagotoviti je treba, da je gostota filtrirnega medija zgornje plasti < gostota filtrirnega medija srednje plasti < gostota filtrirnega medija spodnje plasti. Klasična kombinacija: antracit (1,6) < kremenčev pesek (2,65) < magnetit (4,5).
Načelo velikosti delcev: pod predpostavko zagotavljanja razlike v gostoti je velikost delcev filtrskega medija zgornje plasti > velikost delcev filtrskega medija srednje plasti > velikost delcev filtrskega medija spodnje plasti. To zagotavlja, da se gostejši in manjši delci usedejo na dno, tudi če tok povratne vode moti filtrirne medije.
Ključni koncept: učinkovito razmerje velikosti delcev
Da bi preprečili mešanje različnih plasti filtrskega medija med povratnim izpiranjem (pojav, znan kot "mešanje"), je učinkovito razmerje velikosti delcev sosednjih plasti filtrskega medija pomemben parameter. Empirično mora biti razmerje med velikostjo delcev zgornjega in spodnjega filtrskega medija večje ali enako 2. Na primer, efektivna velikost delcev zgornje plasti antracita mora biti 1,0 mm, efektivna velikost delcev spodnje plasti kremenčevega peska pa 0,5 mm.
2. Klasične gradacijske sheme in optimizacijske strategije
Dvo{0}}slojni filtrirni medij: zgornji sloj - antracit (velikost delcev 0,8-1,2 mm), spodnji sloj - kremenčev pesek (velikost delcev 0,4-0,8 mm). Skupna debelina je običajno 700-900 mm, z razmerjem debeline premoga in peska približno 1,5:1 ali 2:1 (npr. 600 mm premoga + 300 mm peska). To je najbolj razširjena in ekonomična metoda, primerna za večino običajnih kakovosti vode.
Tro-plastni filtrirni medij: zgornja plast - antracit (1,0-1,6 mm), srednja plast - kremenčev pesek (0,4-0,8 mm), spodnja plast - magnetit/granat (0,2-0,5 mm). Skupna debelina je običajno 900-1200 mm. Primer razmerja: 500 mm (premog): 300 mm (pesek): 100 mm (železo).
3. Nadzor optimizacije ocenjevanja
Koeficient ne-enotnosti (K80): K80=d80/d10. d10 (efektivna velikost delcev) in d80 sta ključna parametra.
Izberite filtrirni medij z najmanjšim možnim K80. Manjši kot je K80, bolj enakomerna je velikost delcev filtrskega medija, bolj dosledna je struktura por, boljši je učinek filtracije in počasnejše je povečanje izgube glave.
Intenzivnost povratnega izpiranja in stopnja ekspanzije: Poiščite intenzivnost povratnega izpiranja, ki omogoča, da se antracitna plast primerno razširi (npr. 20%-30%), medtem ko se plast kremenčevega peska le rahlo ali sploh ne razširi. S prilagoditvijo količine vode in zraka za povratno izpiranje (če uporabljate kombinirano povratno izpiranje zrak-voda) zagotovite, da je filtrirni medij temeljito očiščen, hkrati pa zmanjšajte mešanje medijev.
PS: pogoste težave, ki se pojavljajo v praksi
Problem 1: Prekomerna intenzivnost povratnega izpiranja; poškodovana drenažna naprava (npr. hidravlični razdelilnik); nezadostna debelina spodnjega sloja filtrirnega medija visoke{3}}gostote.
Rešitev: Preglejte opremo, da zagotovite, da gradacija in debelina spodnjega nosilnega sloja (kamenčki, magnetit) ustrezata konstrukcijskim zahtevam.
Problem 2: Povzročajo ga alge, lepljive snovi, železovi in manganovi oksidi itd. v iztoku; nepopolno povratno pranje.
Rešitev: Okrepite predobdelavo; izvajajte redno čiščenje zraka + povratno pranje z vodo; razmislite o kemično-izboljšanem izpiranju.
Težava 3: Neustrezno razmerje velikosti delcev, prevelika intenzivnost povratnega izpiranja, nezadostna razlika v gostoti filtrskega medija.
Rešitev: Ponovno izračunajte gradacijo in izberite filtrirne medije z ustrezno gostoto in velikostjo delcev; natančno nadzorujte postopek povratnega izpiranja.