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多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质,在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料,从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程,常用的滤料有石英砂,无烟煤,锰砂等,主要用于水处理除浊,软化水,纯水的前级预处理等,出水浊度可达3度以下。
当同时使用几种过滤介质时,一般上层滤料起粗滤作用,下层滤料起精滤作用,下层滤料常采用无烟煤滤料, 层放活性炭,起超滤作用,这样才能将过滤效果发挥至 。
无烟煤滤料过滤器属于多介质过滤器的一种,使用一段时间后会出现一些问题,这就需要我们对其进行日常的保养与维护:
1、 无烟煤滤料过滤器运行一段时间后,其出水压差增加,当过滤器压差增加0.05~0.07Mpa时,设备需要反冲洗。
2、 过滤器长期停运后重新开启时,需要对无烟煤滤料等填料进行约5分钟的正洗,冲洗至出水清澈为止。
3、 根据无烟煤滤料过滤器的进水水质情况,应定期更换使用过的无烟煤滤料, 6至12个月更换一次。
4、 系统初次运行或者长期停运后重启,应对设备进行排气:开启排气阀、进水阀→进水→直至排气阀排出水没有空气为止。
无烟煤滤料国内外冲洗形式基本有三种,即高速度水冲洗、水冲洗加辅助冲洗和气冲加水冲洗。在国外,美国用高速度水冲洗较多,现在美国多用双层滤池,因此目前也转向用水冲洗加辅助冲洗或气冲加水冲洗。气水冲洗多用于欧洲,美国多用气冲后加较低速度的水冲洗方式,欧洲大陆因用粗砂滤料的多,因此基本都用空气和水同时冲洗的方式。苏联也有用气、水冲洗的。日本以前也用气、水冲洗以后因滤池使用较小粒径的滤料,改用了辅助冲洗加水冲洗。我国水厂绝大多数用高速度水冲洗,个别水厂也有用气、水冲洗,或用辅助冲洗加水冲洗。
一般滤层表面会含泥量大的单层滤池用辅助冲洗加水冲洗合适,滤层内部含泥多的如双层、多层及粗粒径滤池及直接滤池,以气、水冲洗好,但用此种方法,应特别注意不使滤料流失。双层滤池因为滤前水悬浮物深入到滤层,还可以采取两套旋转冲洗设备,一套在煤层上,一套在高于未膨胀前的煤砂滤料交界上的5cm处,据报告这种方法对双层滤池冲洗彻底。据有关一些资料介绍,一般冲洗到使滤层膨胀到25-30%的原滤层高度就可以,再高也没有用处,反会使冲洗效果不好,但是双层滤池冲洗时,要使滤层液化浮起,因为它与单一滤料滤层不同。单一滤料冲洗不需液化,只要将滤料上粘着物冲掉即可以,但双层滤池滤料要分层,所以必须液化。空气加水冲洗对于双层滤池较好,使用时许多资料认为以空气和水同时反冲为佳,但要注意控制冲洗程序、气量,以免造成煤滤料大量流失。
含有悬浮颗粒的水流经滤料(石英砂或无烟煤),悬浮颗粒被截留,谁得到澄清,随着过滤时间的延伸和滤料滤层中沉积物的积累, 滤层被沉积物所饱和,就不能再澄清了。
双层机械过滤器是指在一台滤器桶体中装有无烟煤石英砂二种颗粒材质为滤料,上层为较粗粒径(1.2~2.0mm)的无烟煤滤料,下层为较细粒径(0.5~1.2mm)的石英砂滤料。过滤时,水流首先通过无烟煤滤层,水中所含的悬浮杂质机械地被截留在无烟煤表面,有的细小颗粒被水流逐渐带向下层,同时悬浮颗粒除了在较细的石英砂层堆积外,大量的悬浮粒子在无烟煤滤层中被吸附截留,逐渐形成立体沉淀物层,过滤过程中同样起着过滤作用。由此可知,双层机械过滤器运行中,过滤效果较单层滤料好,处理水量也随之增大。单层滤料(石英砂)过滤主要是在石英砂表面滤层内进行,过滤层面积小,水头损失大,悬浮粒子容易穿透,双层滤料(无烟煤-石英砂)过滤主要依靠较粗颗粒无烟煤层的吸附截留作用,形成沉淀物过滤层,增加了过滤面积,水头损失小,流速可以增大,又不易穿透,产水工作周期长。
煤碳是天然形成的,主要成分是有机碳化合物,煤粒基本上是非极性物质,其表面有许许多多大大小小的孔隙,实践证明,非极性的固体表面亲非极性的液体,而疏极性液体,又由于毛细管的作用,过滤时容易吸附截留水中的有机物,悬浮微粒,絮凝物等杂质,而非极性烃类油脂、油污等可以轻而易举地挤掉煤孔隙中原有的极性水分子,取而代之,使水得到净化。同时,无烟煤还具有一定除味脱色的作用,无烟煤所具有的的优异特性,十七成为工业净水中价廉物美的优良滤料。
无烟煤滤料采用人工分类,可减少无关矿物质并降低灰分含量,经过过滤和冲洗,确保其适合水过滤之用。无烟煤滤料具有良好的颗粒保持能力,能够可靠地提高悬浮颗粒能力,因此无烟煤滤料被广泛用于污水处理行业做水处理滤料使用。无烟煤滤料中的煤粒表面有许多大小不等的孔隙,这些孔隙就相当于许多毛细管,由于毛细管作用及孔隙内表面的疏水亲油性质,而使油分子可以容易地挤掉煤孔隙中原有的水分子,取而代之,因此无烟煤滤料有良好的吸附有机悬浮物,特别是吸附烃类油脂的性能,同时还有一定的除味脱色功效。
无烟煤滤料不做单独使用,一般和石英砂滤料等其他净水材料配合使用。多介质过滤器填加的不是单一滤料,而是填装无烟煤滤料、石英砂滤料和鹅卵石滤料等各种滤料,组成不同密度的上下两层滤料。根据水质要求,滤料采用不同的级配比,上层为密度较小,料径较小的轻质滤料,下层为密度较大,粒径较大的滤料。由于两种滤料的密度差较大,在水中下降速度也不同,密度大的下沉快,密度小的下沉慢。石英砂和无烟煤滤料配合使用优点是:经过多个周期反冲洗后,仍能保持“轻、细”的滤料在上,“重、粗”的滤料在下的分层,形成滤料粒径自上而下由小到大的粒度阶梯滤层,提高了过滤水的穿透能力, 限度地发挥了不同密度、不同级配指标下滤层的截污能力。通过自动装置设定每12h 反冲洗一次(15min) ,使滤料再生彻底,保证其过滤性能。
双滤料全自动过滤器与单一滤料的过滤罐相比,具有过滤量大、滤料再生能力强的特点。单一石英砂过滤罐是以石英为滤料,截污能力差,粒径0.6~3.5mm 不等,上层0.6~1.2mm,中层1.2~2mm,下层2~3.5mm。经过一个周期反冲洗后,根据石英砂的料径大小分层,自上而下形成粒径逐渐增大的滤层。
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