U poređenju sa filterima za pojedinačne{0}}medije, osnovne prednosti multi-medijskih filtera su:
Postizanje idealne distribucije "filterskog medija": Voda teče odozgo prema dolje kroz slojeve filter medija različite gustine i veličine čestica, prirodno formirajući raspodjelu pora s grubljim materijalom na vrhu i finijim materijalom na dnu.
Maksimalni kapacitet filtracije: Sloj grubog filterskog medija (npr. antracit) presreće veliku količinu većih suspendiranih čvrstih tvari, dok sloj finog filterskog medija (npr. kvarcni pijesak) filtrira manje čestice, značajno produžavajući ciklus filtracije i povećavajući kapacitet{4}}zadržavanja prljavštine.
Smanjenje otpora protoka vode i sprečavanje brzog začepljenja površine: Gornji sloj grubog filterskog medija efikasno sprečava da suspendovane čvrste materije formiraju gust "filterski kolač" na površini sloja filtera, omogućavajući vodi da nesmetano teče u unutrašnjost sloja filtera radi dubinske filtracije.
Odabir nije samo odabir materijala, već i odabir njihovih fizičkih i kemijskih svojstava.
1. Često korišteni filteri i njihove karakteristike
Antracit: Obično se koristi kao gornji sloj filter medija. Ima malu gustinu (~1,6 g/cm³), dobru hemijsku stabilnost, hrapavu i poroznu površinu, jak kapacitet adsorpcije i veliki kapacitet{2}}zadržavanja prljavštine. Međutim, njegova tvrdoća je relativno niska i ima određenu stopu habanja tokom-dugotrajnog rada. Potrebna je velika-gustina, visoka-tvrdoća, visok-kvalitetni antracit.
Kvarcni pijesak: jezgro, srednji ili donji sloj filter medija. Umjerena gustina (~2,65 g/cm³), visoka tvrdoća, otporna na habanje-otporna na koroziju-, jeftina i široko dostupna. Glatka površina, ali je njen kapacitet presretanja nešto manji od antracita. Klasificira se na grubi i fini pijesak na osnovu veličine čestica za različite slojeve.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), može stabilno ostati na dnu tokom povratnog ispiranja, efikasno sprečavajući gubitak sitnih čestica peska i uglja. Viša cijena, uglavnom se koristi u aplikacijama koje zahtijevaju strogu stabilnost slojevitosti filterskog medija.
Aktivni ugalj: Specijalni funkcionalni sloj (uklanja organsku materiju, zaostali hlor i mirise). Ima ogromnu specifičnu površinu i jak kapacitet adsorpcije. Mala gustina, lako se gubi; niska mehanička čvrstoća, habanje će proizvesti prah. Obično se ne koristi sam kao filter medij, već u kombinaciji sa kvarcnim pijeskom i drugim medijima kako bi se formirao multi-filterski sloj.
Granat: Zamjena za magnetit kao filter medija velike{0}}gustine na donjem sloju. Velika gustina (~4,2 g/cm³), visoka tvrdoća, oštre ivice čestica, što rezultira manjim porama i većom preciznošću filtracije.
Kuglice od vlakana/filterski mediji: Koriste se za ultra{0}}filtraciju visoke preciznosti. Varijabilna poroznost, izuzetno visok{2}}kapacitet zadržavanja prljavštine. Obično se koristi u samostalnim finim filterima, rijetko se miješa s tradicionalnim granuliranim filterskim medijima.
Multi-media Filters_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Ključni faktori odluke za odabir filterskog medija
Kvalitet ulazne vode: Koncentracija suspendovanih čvrstih materija, distribucija veličine čestica, sadržaj ulja, sadržaj organske materije, itd. Visoki sadržaj suspendovanih čvrstih materija: Antracit sa visokim kapacitetom zadržavanja prljavštine-poželjan je. Masno: treba uzeti u obzir hidrofobne/oleofilne ili površinski{3}}modificirane filterske medije. Potrebno uklanjanje organskih materija/zaostalog hlora: Može se dodati sloj aktivnog ugljena.
Zahtjevi za otpadne vode: Ciljna zamućenost, sadržaj suspendiranih čvrstih tvari. Visoki zahtjevi zahtijevaju finiji donji sloj filtera (kao što je fini kvarcni pijesak) ili više-slojnu konfiguraciju.
Hemijska kompatibilnost: Filterski medij mora biti u stanju izdržati pH vrijednost i oksidanse vode koja ulazi u vodu kako bi se izbjeglo otapanje ili oštećenje strukture.
Troškovi rada i održavanja: Ovo uključuje troškove filterskog medija, ciklus zamjene i potrošnju vode i električne energije za povratno ispiranje.
Optimizacija ocjenjivanja je ključ za performanse multi-medijskih filtera. Njegov cilj je postići savršenu stratifikaciju svakog sloja filter medija nakon povratnog ispiranja, formirajući idealnu strukturu "labav vrh, gusto dno".
1. Osnovni princip: Sinergija razlike u gustini i veličini čestica
Princip gustine: Ovo je osnova za postizanje stratifikacije. Mora se osigurati da je gustina filter medija gornjeg sloja < gustina medija filtera srednjeg sloja < gustina filter medija donjeg sloja. Klasična kombinacija: Antracit (1,6) < Kvarcni pijesak (2,65) < Magnetit (4,5).
Princip veličine čestica: Pod pretpostavkom osiguravanja razlike u gustoći, veličina čestica medija za filtriranje gornjeg sloja > veličina čestica medija za filtriranje srednjeg sloja > veličina čestica medija filtera donjeg sloja. Ovo osigurava da čak i ako protok vode za povratno ispiranje ometa filtarski medij, gušće, manje čestice će se taložiti na dno.
Ključni koncept: efektivni omjer veličine čestica
Da bi se spriječilo miješanje različitih slojeva filterskog medija tokom povratnog ispiranja (fenomen poznat kao "miješanje"), važan je parametar efektivni omjer veličine čestica susjednih slojeva filterskog medija. Empirijski, odnos veličine čestica gornjeg i donjeg filterskog medija treba da bude veći ili jednak 2. Na primer, efektivna veličina čestica gornjeg sloja antracita treba da bude 1,0 mm, a efektivna veličina čestica donjeg sloja kvarcnog peska treba da bude 0,5 mm.
2. Klasične šeme gradacije i strategije optimizacije
Dvoslojni filterski medij: gornji sloj - antracit (veličina čestica 0,8-1,2 mm), donji sloj - kvarcni pijesak (veličina čestica 0,4-0,8 mm). Ukupna debljina je tipično 700-900 mm, sa omjerom debljine uglja i pijeska od približno 1,5:1 ili 2:1 (npr. 600 mm uglja + 300 mm pijeska). Ovo je najraširenija i ekonomična metoda, pogodna za većinu uobičajenih kvaliteta vode.
Troslojni filterski medij: gornji sloj - antracit (1,0-1,6 mm), srednji sloj - kvarcni pijesak (0,4-0,8 mm), donji sloj - magnetit/granat (0,2-0,5 mm). Ukupna debljina je tipično 900-1200 mm. Primjer omjera: 500 mm (ugalj): 300 mm (pijesak): 100 mm (gvožđe).
3. Kontrola optimizacije gradiranja
Koeficijent neujednačenosti (K80): K80=d80/d10. d10 (efektivna veličina čestica) i d80 su ključni parametri.
Odaberite filter medij sa najmanjim mogućim K80. Što je manji K80, to je ujednačenija veličina čestica filterskog medija, konzistentnija je struktura pora, bolji je efekat filtracije i sporije povećanje gubitka glave.
Intenzitet povratnog ispiranja i stopa ekspanzije: Pronađite intenzitet povratnog ispiranja koji omogućava da se sloj antracita na odgovarajući način proširi (npr. 20%-30%), dok se sloj kvarcnog pijeska samo malo širi ili se uopće ne širi. Podešavanjem vode za povratno ispiranje i zapremine vazduha (ako koristite kombinovano ispiranje vazduha i vode), osigurajte da je medij filtera temeljno očišćen, a minimizirajte mešanje medija.
PS: Uobičajeni problemi koji se sreću u praksi
Problem 1: Prekomjeran intenzitet povratnog ispiranja; oštećeni drenažni uređaj (npr. hidraulički razdjelnik); nedovoljna debljina donjeg sloja medija visoke{3}}filterske gustine.
Rješenje: Pregledajte opremu kako biste bili sigurni da gradacija i debljina donjeg potpornog sloja (šljunak, magnetit) zadovoljavaju zahtjeve dizajna.
Problem 2: Uzrokovano algama, ljepljivim tvarima, oksidima željeza i mangana, itd. u influentu; nepotpuno povratno ispiranje.
Rješenje: Ojačati predtretman; obavljati redovno ispiranje zraka + povratno ispiranje vodom; razmislite o hemijskom-poboljšanom ispiranju.
Problem 3: Neodgovarajući omjer veličine čestica, prevelik intenzitet povratnog ispiranja, nedovoljna razlika u gustini filterskog medija.
Rješenje: Ponovo izračunajte gradaciju i odaberite filter medij odgovarajuće gustine i veličine čestica; precizno kontrolirati proceduru povratnog ispiranja.