Ve srovnání s filtry jednotlivých{0}}médií jsou hlavní výhody filtrů pro více{1}}médií:
Dosažení ideální distribuce „filtračního média“: Voda protéká shora dolů vrstvami filtračních médií s různou hustotou a velikostí částic a přirozeně vytváří distribuci pórů s hrubším materiálem nahoře a jemnějším materiálem dole.
Maximalizace filtrační kapacity: Hrubá vrstva filtračního média (např. antracit) zachycuje velké množství větších nerozpuštěných látek, zatímco vrstva jemného filtračního média (např. křemičitý písek) filtruje menší částice, čímž se výrazně prodlužuje filtrační cyklus a zvyšuje se kapacita zadržování nečistot-.
Snížení odporu proti proudění vody a zabránění rychlému zanášení povrchu: Vrchní vrstva hrubého filtračního média účinně zabraňuje suspendovaným pevným látkám tvořit hustý „filtrační koláč“ na povrchu filtrační vrstvy, což umožňuje vodě plynule proudit do vnitřku filtrační vrstvy pro hloubkovou filtraci.
Výběr není jen o výběru materiálů, ale také o výběru jejich fyzikálních a chemických vlastností.
1. Běžně používaná filtrační média a jejich vlastnosti
Antracit: Obvykle se používá jako horní vrstva filtračního média. Má nízkou hustotu (~1,6 g/cm³), dobrou chemickou stabilitu, drsný a porézní povrch, silnou adsorpční kapacitu a velkou kapacitu-zachycování nečistot. Jeho tvrdost je však relativně nízká a při dlouhodobém-provozu dochází k určité míře opotřebení. Je vyžadována vysoká-hustota, vysoká-tvrdost a-kvalitní antracit.
Křemenný písek: Filtrační médium s jádrem, střední vrstvou nebo spodní vrstvou. Střední hustota (~2,65 g/cm³), vysoká tvrdost, -odolné proti opotřebení, korozi-, levné a široce dostupné. Hladký povrch, ale jeho schopnost zachytit je o něco menší než antracit. Dělí se na hrubý a jemný písek podle velikosti částic pro různé vrstvy.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), může při zpětném proplachu stabilně zůstat na dně, čímž účinně zabraňuje ztrátě jemného písku a částeček uhlí. Vyšší cena, používá se především v aplikacích vyžadujících přísnou stabilitu vrstvení filtračních médií.
Aktivní uhlí: Speciální funkční vrstva (odstraňuje organické látky, zbytkový chlór a pachy). Má obrovský specifický povrch a silnou adsorpční kapacitu. Nízká hustota, snadno se ztratí; nízká mechanická pevnost, opotřebení bude produkovat prášek. Obvykle se nepoužívá samostatně jako filtrační médium, ale spíše v kombinaci s křemičitým pískem a dalšími médii k vytvoření multi-mediálního filtračního lože.
Granát: Náhrada magnetitu jako -hustotní filtrační médium ve spodní vrstvě. Vysoká hustota (~4,2 g/cm³), vysoká tvrdost, ostré hrany částic, což má za následek menší póry a vyšší přesnost filtrace.
Fiber Balls/Filter Media: Používá se pro ultra{0}}vysokou přesnost filtrace. Variabilní poréznost, extrémně vysoká kapacita-zachycování nečistot. Obvykle se používá v samostatných jemných filtrech, zřídka smíchaných s tradičními granulovanými filtračními médii.
Multi{0}}mediální filtry_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Klíčové rozhodovací faktory pro výběr filtračního média
Kvalita přítokové vody: Koncentrace nerozpuštěných pevných látek, distribuce velikosti částic, obsah oleje, obsah organických látek atd. Vysoce nerozpuštěné pevné látky: Upřednostňuje se antracit s vysokou kapacitou zadržování nečistot-. Olejové: Je třeba zvážit hydrofobní/oleofilní nebo povrchově -modifikovaná filtrační média. Nutné odstranění organických látek/zbytkového chlóru: Lze přidat vrstvu aktivního uhlí.
Požadavky na odpadní vody: Cílový zákal, obsah nerozpuštěných látek. Vysoké požadavky vyžadují jemnější filtrační médium spodní vrstvy (jako je jemný křemičitý písek) nebo vícevrstvou konfiguraci.
Chemická kompatibilita: Filtrační médium musí být schopné odolat hodnotě pH a oxidantům přitékající vody, aby se zabránilo rozpuštění nebo poškození struktury.
Náklady na provoz a údržbu: Zahrnují náklady na filtrační médium, cyklus výměny a spotřebu vody a elektřiny na zpětné proplachování.
Optimalizace hodnocení je klíčem k výkonu multi{0}}mediálních filtrů. Jeho cílem je dosáhnout dokonalého rozvrstvení každé vrstvy filtračního média po zpětném proplachu a vytvořit tak ideální strukturu „volný vrch, hustá spodek“.
1. Základní princip: Synergie rozdílů hustoty a velikosti částic
Princip hustoty: Toto je základ pro dosažení stratifikace. Musí být zajištěno, že hustota filtračního média horní vrstvy < hustota filtračního média střední vrstvy < hustota filtračního média spodní vrstvy. Klasická kombinace: Antracit (1,6) < Křemenný písek (2,65) < Magnetit (4,5).
Princip velikosti částic: Za předpokladu zajištění rozdílu hustoty, velikost částic filtračního média horní vrstvy > velikost částic filtračního média střední vrstvy > velikost částic filtračního média spodní vrstvy. Tím je zajištěno, že i když proud vody ze zpětného proplachu naruší filtrační médium, hustší, menší částice se usadí na dně.
Klíčový koncept: Efektivní poměr velikosti částic
Aby se zabránilo smíchání různých vrstev filtračního média během zpětného promývání (fenomén známý jako "směšování"), je důležitým parametrem efektivní poměr velikosti částic sousedních vrstev filtračního média. Empiricky by poměr velikosti částic horního a spodního filtračního média měl být větší nebo roven 2. Například efektivní velikost částic horní vrstvy antracitu by měla být 1,0 mm a efektivní velikost částic spodní vrstvy křemenného písku by měla být 0,5 mm.
2. Klasická gradační schémata a optimalizační strategie
Dvouvrstvé filtrační médium: Horní vrstva - antracit (velikost částic 0,8-1,2 mm), spodní vrstva - křemičitý písek (velikost částic 0,4-0,8 mm). Celková tloušťka je typicky 700-900 mm, s poměrem tloušťky uhlí k písku přibližně 1,5:1 nebo 2:1 (např. 600 mm písku uhlí + 300 mm). Jedná se o nejpoužívanější a nejhospodárnější metodu, vhodnou pro většinu běžných jakostí vody.
Tří{0}}vrstvé filtrační médium: vrchní vrstva - antracit (1,0-1,6 mm), střední vrstva - křemičitý písek (0,4–0,8 mm), spodní vrstva – magnetit/granát (0,2–0,5 mm). Celková tloušťka je typicky 900-1200 mm. Příklad poměru: 500 mm (uhlí): 300 mm (písek): 100 mm (železo).
3. Řízení optimalizace třídění
Koeficient nerovnoměrnosti (K80): K80=d80/d10. d10 (efektivní velikost částic) a d80 jsou klíčové parametry.
Vyberte filtrační médium s co nejmenší K80. Čím menší je K80, tím jednotnější je velikost částic filtračního média, tím konzistentnější je struktura pórů, tím lepší je filtrační účinek a pomalejší je nárůst ztráty hlavy.
Intenzita zpětného proplachu a míra expanze: Najděte intenzitu zpětného proplachu, která umožní, aby se antracitová vrstva vhodně roztáhla (např. 20 %-30 %), zatímco vrstva křemenného písku se roztáhne pouze mírně nebo vůbec. Nastavením proplachovací vody a objemu vzduchu (pokud používáte kombinované zpětné proplachování vzduch-voda) zajistěte důkladné vyčištění filtračního média a minimalizujte míchání média.
PS: Běžné problémy v praxi
Problém 1: Nadměrná intenzita zpětného proplachování; poškozené odvodňovací zařízení (např. hydraulický rozdělovač); nedostatečná tloušťka spodní vrstvy filtračního média s vysokou{3}}hustotou.
Řešení: Zkontrolujte zařízení a ujistěte se, že gradace a tloušťka spodní nosné vrstvy (oblázky, magnetit) splňují konstrukční požadavky.
Problém 2: Způsobeno řasami, lepkavými látkami, oxidy železa a manganu atd. v přítoku; neúplné zpětné proplachování.
Řešení: Posílit předúpravu; provádět pravidelné čištění vzduchu + zpětné proplachování vodou; zvažte chemické-zpětné proplachování.
Problém 3: Nevhodný poměr velikosti částic, nadměrná intenzita zpětného proplachování, nedostatečný rozdíl v hustotě filtračního média.
Řešení: Přepočítejte gradaci a vyberte filtrační médium s vhodnou hustotou a velikostí částic; přesně kontrolovat postup zpětného proplachování.