Vergeleken met enkelvoudige-mediafilters zijn de belangrijkste voordelen van multi-mediafilters:
Het bereiken van een ideale verdeling van "filtermedia": Water stroomt van boven naar beneden door lagen filtermedia met verschillende dichtheden en deeltjesgroottes, waarbij op natuurlijke wijze een poriënverdeling ontstaat met grover materiaal aan de bovenkant en fijner materiaal aan de onderkant.
Maximaliseren van de filtratiecapaciteit: De grove filtermedialaag (bijv. antraciet) vangt een grote hoeveelheid grotere zwevende vaste stoffen op, terwijl de fijne filtermedialaag (bijv. kwartszand) kleinere deeltjes filtert, waardoor de filtratiecyclus aanzienlijk wordt verlengd en de vuilopnamecapaciteit wordt vergroot.
Vermindering van de waterstromingsweerstand en voorkomen van snelle verstopping van het oppervlak: De bovenste laag van grof filtermedia voorkomt effectief dat zwevende vaste stoffen een dichte "filterkoek" vormen op het oppervlak van de filterlaag, waardoor water soepel in de binnenkant van de filterlaag kan stromen voor diepe filtratie.
Selectie gaat niet alleen over het kiezen van materialen, maar ook over het kiezen van hun fysische en chemische eigenschappen.
1. Veelgebruikte filtermedia en hun kenmerken
Antraciet: Meestal gebruikt als filtermedium voor de bovenste laag. Het heeft een lage dichtheid (~1,6 g/cm³), goede chemische stabiliteit, een ruw en poreus oppervlak, een sterk adsorptievermogen en een groot vuil-vasthoudvermogen. De hardheid is echter relatief laag en er treedt een zekere mate van slijtage op bij langdurig gebruik-. Antraciet met hoge-dichtheid, hoge-hardheid en hoge-kwaliteit is vereist.
Kwartszand: filtermedia in de kern, middenlaag of onderlaag. Matige dichtheid (~2,65 g/cm³), hoge hardheid, slijtvast-bestendig, corrosie-bestendig, goedkoop en overal verkrijgbaar. Glad oppervlak, maar het onderscheppingsvermogen is iets minder dan antraciet. Het wordt geclassificeerd in grof en fijn zand op basis van de deeltjesgrootte voor verschillende lagen.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), kan het tijdens het terugspoelen stabiel op de bodem blijven, waardoor het verlies van fijne zand- en steenkooldeeltjes effectief wordt voorkomen. Hogere prijs, voornamelijk gebruikt in toepassingen die strikte stabiliteit van de gelaagdheid van filtermedia vereisen.
Actieve Kool: Speciale functionele laag (verwijdert organisch materiaal, achtergebleven chloor en geuren). Het heeft een enorm specifiek oppervlak en een sterk adsorptievermogen. Lage dichtheid, gemakkelijk verloren; lage mechanische sterkte, slijtage zal poeder produceren. Meestal niet alleen gebruikt als filtermedium, maar eerder in combinatie met kwartszand en andere media om een multi-media filterbed te vormen.
Granaat: Een vervanging voor magnetiet als filtermedium met hoge- dichtheid in de onderste laag. Hoge dichtheid (~4,2 g/cm³), hoge hardheid, scherpe deeltjesranden, resulterend in kleinere poriën en hogere filtratieprecisie.
Vezelballen/filtermedia: gebruikt voor filtratie met ultra-hoge precisie. Variabele porositeit, extreem hoge vuilopname-capaciteit. Meestal gebruikt in zelfstandige fijnfilters, zelden gemengd met traditionele korrelige filtermedia.
Multi-mediafilters_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Belangrijkste beslissingsfactoren voor de selectie van filtermedia
Kwaliteit van het influentwater: concentratie zwevende vaste stoffen, verdeling van de deeltjesgrootte, oliegehalte, gehalte aan organische stoffen, enz. Hoog zwevende vaste stoffen: antraciet met een hoog vuil-vasthoudend vermogen heeft de voorkeur. Olieachtig: Hydrofobe/oleofiele of oppervlakte--gemodificeerde filtermedia moeten worden overwogen. Verwijdering van organisch materiaal/restchloor vereist: Er kan een actieve koollaag worden toegevoegd.
Effluentvereisten: Streeftroebelheid, gehalte aan zwevende stoffen. Hoge eisen vereisen fijnere filtermedia in de onderste laag (zoals fijn kwartszand) of een configuratie met meerdere- lagen.
Chemische compatibiliteit: De filtermedia moeten bestand zijn tegen de pH-waarde en oxidatiemiddelen van het instromende water om oplossen of structurele schade te voorkomen.
Bedrijfs- en onderhoudskosten: Dit omvat de kosten voor filtermedia, de vervangingscyclus en het water- en elektriciteitsverbruik voor het terugspoelen.
Optimalisatie van de beoordeling is de sleutel tot de prestaties van multimediafilters-. Het doel is om na het terugspoelen een perfecte gelaagdheid van elke laag filtermedia te bereiken, waardoor een ideale structuur met "losse bovenkant, dichte bodem" ontstaat.
1. Kernprincipe: synergie van verschillen in dichtheid en deeltjesgrootte
Dichtheidsprincipe: Dit is de basis voor het bereiken van stratificatie. Er moet voor worden gezorgd dat de dichtheid van de filtermedia van de bovenste laag < de dichtheid van de filtermedia van de middelste laag < de dichtheid van de filtermedia van de onderste laag. Klassieke combinatie: Antraciet (1,6) < Kwartszand (2,65) < Magnetiet (4,5).
Principe van deeltjesgrootte: Onder het uitgangspunt om het dichtheidsverschil te garanderen, is de deeltjesgrootte van de filtermedia van de bovenste laag> de deeltjesgrootte van de filtermedia van de middelste laag> de deeltjesgrootte van de filtermedia van de onderste laag. Dit zorgt ervoor dat zelfs als de terugspoelwaterstroom de filtermedia verstoort, de dichtere, kleinere deeltjes naar de bodem zullen bezinken.
Een sleutelconcept: effectieve deeltjesgrootteverhouding
Om te voorkomen dat verschillende filtermedialagen zich tijdens het terugspoelen vermengen (een fenomeen dat bekend staat als "mengen"), is de effectieve deeltjesgrootteverhouding van aangrenzende filtermedialagen een belangrijke parameter. Empirisch gezien zou de deeltjesgrootteverhouding van het bovenste tot het onderste filtermedium groter dan of gelijk aan 2 moeten zijn. De effectieve deeltjesgrootte van de bovenste laag antraciet moet bijvoorbeeld 1,0 mm zijn, en de effectieve deeltjesgrootte van de onderste laag kwartszand moet 0,5 mm zijn.
2. Klassieke gradatieschema's en optimalisatiestrategieën
Dubbel-laags filtermateriaal: bovenste laag - antraciet (deeltjesgrootte 0,8-1,2 mm), onderste laag - kwartszand (deeltjesgrootte 0,4-0,8 mm). De totale dikte is doorgaans 700-900 mm, met een dikteverhouding van steenkool tot zand van ongeveer 1,5:1 of 2:1 (bijvoorbeeld 600 mm steenkool + 300 mm zand). Dit is de meest gebruikte en economische methode, geschikt voor de meest voorkomende waterkwaliteiten.
Filtermedia met drie- lagen: bovenste laag - antraciet (1,0-1,6 mm), middelste laag - kwartszand (0,4-0,8 mm), onderste laag - magnetiet/granaat (0,2-0,5 mm). De totale dikte is doorgaans 900-1200 mm. Voorbeeldverhouding: 500 mm (kolen): 300 mm (zand): 100 mm (ijzer).
3. Controle van beoordelingsoptimalisatie
Niet-uniformiteitscoëfficiënt (K80): K80=d80/d10. d10 (effectieve deeltjesgrootte) en d80 zijn sleutelparameters.
Selecteer filtermedia met de kleinst mogelijke K80. Hoe kleiner de K80, hoe uniformer de deeltjesgrootte van het filtermedium, hoe consistenter de poriënstructuur, hoe beter het filtratie-effect en hoe langzamer de toename van het drukverlies.
Terugspoelintensiteit en expansiesnelheid: Zoek een terugspoelintensiteit waarbij de antracietlaag voldoende kan uitzetten (bijvoorbeeld 20%-30%), terwijl de kwartszandlaag slechts licht of helemaal niet uitzet. Door het terugspoelwater- en luchtvolume aan te passen (bij gebruik van gecombineerde lucht-water-terugspoeling), zorgt u ervoor dat de filtermedia grondig worden gereinigd terwijl de vermenging van de media wordt geminimaliseerd.
PS: Veel voorkomende problemen in de praktijk
Probleem 1: Overmatige terugspoelintensiteit; beschadigd afvoerapparaat (bijv. hydraulische verdeler); onvoldoende dikte van de onderste filtermedialaag met hoge-dichtheid.
Oplossing: Inspecteer de apparatuur om er zeker van te zijn dat de gradatie en dikte van de onderste steunlaag (kiezelstenen, magnetiet) voldoen aan de ontwerpvereisten.
Probleem 2: Veroorzaakt door algen, kleverige stoffen, ijzer- en mangaanoxiden etc. in het influent; onvolledig terugspoelen.
Oplossing: Versterk de voorbehandeling; regelmatig luchtwassen + terugspoelen met water uitvoeren; overweeg chemisch-verbeterd terugspoelen.
Probleem 3: Onjuiste deeltjesgrootteverhouding, overmatige terugspoelintensiteit, onvoldoende verschil in dichtheid van filtermedia.
Oplossing: Bereken de gradatie opnieuw en selecteer filtermedia met de juiste dichtheid en deeltjesgrootte; controleer nauwkeurig de terugspoelprocedure.
