Multi-mediafilters, ook wel mechanische filters of diep-bedfilters genoemd, zijn een van de belangrijkste apparaten in watervoorbehandelingssystemen. Hun kernontwerpconcept maakt gebruik van meerdere filtermedia met verschillende dichtheden en deeltjesgroottes om een ideale poriënverdeling van de filterlaag te vormen van boven naar beneden, van grof naar fijn, waardoor diepe filtratie met hoge -precisie en hoge- vervuiling- wordt bereikt.
I. Ontwerpkern: gelaagde filterbedtheorie
Het belangrijkste nadeel van traditionele filters met enkele- media (zoals kwartszand) is de "oppervlaktefiltratie" van het filterbed. Het grootste deel van de zwevende vaste stoffen die door de waterstroom worden meegevoerd, worden op enkele centimeters van het filtermedium opgesloten in het oppervlak, wat leidt tot een snelle toename van het drukverlies en regelmatig terugspoelen vereist.
Multi{0}}mediafilters maken, door een zorgvuldige selectie van twee of meer filtermedia, gebruik van hun verschillen in dichtheid en deeltjesgrootte om na het terugspoelen automatisch een stabiele gelaagdheid te vormen:
Filtermedia met een lage-dichtheid (zoals antraciet) zullen ondanks hun grotere deeltjesgrootte in de bovenste laag achterblijven.
Filtermedia met hoge-dichtheid (zoals granaat en magnetiet) zullen, ondanks hun kleinere deeltjesgrootte, stabiel in de onderste laag blijven.
Hierdoor ontstaat een gradiëntfilterlaag met een ‘losse bovenzijde en dichte onderzijde’. Grote zwevende deeltjes in de waterstroom worden eerst opgevangen door de bovenste grove filtermedia, terwijl fijnere deeltjes worden opgevangen door de onderste, fijnere filtermedia. Dit vergroot de penetratiediepte van verontreinigingen aanzienlijk, waardoor effectief de gehele filterlaag wordt benut, waardoor de filtratiecyclus aanzienlijk wordt verlengd en de filtratie-efficiëntie wordt verbeterd.
II. Belangrijkste technische details en gegevens
1. Selectie en configuratie van filtermedia: Veel voorkomende configuraties omvatten dubbele- media en drievoudige- media.
Gegevens uitleg:
Effectieve deeltjesgrootte (d10): Verwijst naar de zeefopeningsdiameter waar 10% van de filtermedia doorheen kan gaan; het is een sleutelparameter die de grofheid van het filtermedium karakteriseert.
Uniformiteitscoëfficiënt (UC): UC=d60/d10. Hoe dichter deze waarde bij 1 ligt, hoe uniformer de deeltjesgrootte van het filtermedium. Over het algemeen is een waarde van minder dan 1,7 vereist om het mengen van lagen tijdens het terugspoelen te verminderen.
Laaghoogte: De totale hoogte van de filterlaag ligt doorgaans tussen 800-1200 mm. De antracietlaag is de hoogste en biedt voldoende ruimte voor verontreinigingen.
2. Filtratiesnelheid
De filtratiesnelheid is een belangrijke bedrijfsparameter in het ontwerp, die een directe invloed heeft op de effluentkwaliteit en de bedrijfscyclus.
Standaard ontwerpdebiet: 8-12 m/u.
Conservatief/hoog-standaardontwerp: 5-8 m/u kan worden geselecteerd voor de behandeling van zeer troebel ruw water of toepassingen met extreem hoge effluentvereisten.
Ontwerp met hoge-snelheid: tot 15-20 m/u, maar vereist meestal ruw water van hogere kwaliteit (lagere troebelheid) en vaker terugspoelen; moet met voorzichtigheid worden gebruikt.
Berekeningsformule: Filterdiameter (D)=2 × sqrt(Ontwerpdebiet (m³/u) / (Stroomsnelheid (m/u) × π))
Voorbeeld: Ontwerpdebiet 100 m³/h, selecteer een stroomsnelheid van 10 m³/h. D=2 × sqrt(100/(10 × 3,14) ) ≈ 2 × sqrt(3,185) ≈ 3,57 m, er kan een gestandaardiseerde tank met een diameter van 3,5 meter of 3,6 meter worden geselecteerd.
Multi-mediafilterontwerp, multi-mediafilterselectie SY price_features and parameters_usage method_application scope_Songyan Shanghai Pudong New Area - Pharmaceutical Machinery Industry Network
3. Terugspoelsysteem
Terugspoelen is de sleutel tot het herstellen van de filterprestaties. Een onjuist ontwerp kan leiden tot problemen zoals het klonteren van filtermedia, het mengen van lagen en het lekken van media.
Terugspoelmethode: Meestal wordt er gebruik gemaakt van 'lucht-water-gecombineerde terugspoeling', wat veel effectiever is dan terugspoelen met enkel water.
Antraciet: 12-15 L/(m²·s) (ca.. 43-54 m³/(m²·h))
Kwartszand: 13-16 l/(m²·s) (ca.. 47-58 m³/(m²·h))
Stap 1: Luchtscrub - Voer perslucht in (intensiteit ongeveer . 50-60 m³/(m²·u)) om het oppervlak van de filtermedia krachtig te wrijven, waardoor aanhangende stoffen loskomen. Deze stap vereist geen drainage of slechts een laag waterpeil.
Stap 2: Terugspoelen met water - Spoel met schoon water (meestal gefilterd water) met hoge intensiteit van onder naar boven. Terugspoelintensiteit is een kritische parameter.
Stap 3: Voorwaarts wassen - Spoel na het terugspoelen enkele minuten met water in de normale filtratierichting totdat het effluent helder is (troebelheid<1 NTU) before starting the next operating cycle.
Terugspoeltijd: duurt gewoonlijk 10-20 minuten, totdat de troebelheid van het effluent niet langer afneemt.
Terugspoelwaterverbruik: Ongeveer 1%-3% van het geproduceerde water, wat het grootste deel van het eigen waterverbruik van het systeem vormt.
4. Voorwaarden voor beëindiging van de werking en trigger voor terugspoeling
Differentiële drukafsluiting: dit is de meest gebruikte en betrouwbare controlemethode. Het terugspoelen start automatisch wanneer het drukverschil over het filterbed 0,05-0,08 MPa (ongeveer 0,5-0,8 kg/cm²) bereikt.
Tijdbeëindiging: Als back-upvoorwaarde wordt een maximale bedrijfstijd (bijvoorbeeld 24-72 uur) ingesteld om te voorkomen dat het drukverschil niet toeneemt als gevolg van een plotselinge verbetering van de waterkwaliteit.
Beëindiging van de kwaliteit van het afvalwater: Zelden alleen gebruikt, meestal als alarm. Er wordt een alarm geactiveerd wanneer de troebelheid van het effluent een ingestelde waarde overschrijdt (bijvoorbeeld 1 NTU).
III. Structurele ontwerpoverwegingen
Tank: Koolstofstaal bekleed met rubber of 316L roestvrij staal. De ontwerpdruk is doorgaans 0,6 MPa.
Waterdistributiesysteem: type hoofdaftakleiding of keerschot, zorgt voor een uniforme waterinlaat en voorkomt schuren van het filtermedia-oppervlak.
Wateropvangsysteem: een kerncomponent die moet zorgen voor:
Uniforme verdeling van het terugspoelwater zonder dode zones. Effectieve opvang van afvalwater tijdens filtratie. Geen lekkage van filtermedia. Veel voorkomende vormen: Koepelplaat + filterdop, roestvrijstalen zeefbuis, filterstenen, enz. Hiervan is de "koepelplaat + ABS paddestoel-vormige filterdop" momenteel de meest gangbare en betrouwbare vorm.
Afvoerpoort: Er moeten aan de boven- en zijkanten mangaten worden aangebracht voor een gemakkelijke initiële vulling en daaropvolgend onderhoud en vervanging van filtermedia.
IV. Prestatie-indicatoren en toepassingen
Vereisten voor inlaatwater: Inlaattroebelheid is doorgaans vereist<20 NTU, ideally <5 NTU.
Nauwkeurigheid uitlaatwater: kan stabiel reiken<1 NTU; with good design and proper operation, outlet water can reach 0.1-0.3 NTU.
SDI (Sludge Density Index) verwijdering: Verlaagt effectief de SDI-waarden en biedt bescherming voor stroomafwaartse omgekeerde osmose (RO)-systemen. Een goed-functionerend multi-mediafilter kan een outlet-SDI bereiken van<5, or even <3.