Tekli-medya filtreleriyle karşılaştırıldığında, çoklu-medya filtrelerinin temel avantajları şunlardır:
İdeal bir "filtre ortamı" dağılımı elde etmek: Su, farklı yoğunluklara ve parçacık boyutlarına sahip filtre ortamı katmanları boyunca yukarıdan aşağıya akar ve doğal olarak üstte daha kaba malzeme ve altta daha ince malzeme ile bir gözenek dağılımı oluşturur.
Filtrasyon kapasitesinin maksimuma çıkarılması: Kaba filtre ortamı katmanı (örneğin, antrasit) büyük miktarda daha büyük askıda katı maddeleri yakalarken, ince filtre ortamı katmanı (örneğin, kuvars kumu) daha küçük parçacıkları filtreleyerek filtreleme döngüsünü büyük ölçüde uzatır ve kir tutma kapasitesini artırır-.
Su akış direncini azaltır ve hızlı yüzey tıkanmasını önler: Kaba filtre ortamının üst katmanı, askıdaki katı maddelerin filtre katmanı yüzeyinde yoğun bir "filtre keki" oluşturmasını etkili bir şekilde önler ve derin filtreleme için suyun filtre katmanının iç kısmına düzgün bir şekilde akmasını sağlar.
Seçim sadece malzeme seçimi değil, aynı zamanda onların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin seçilmesiyle de ilgilidir.
1. Yaygın Olarak Kullanılan Filtre Ortamları ve Özellikleri
Antrasit: Genellikle üst katman filtre ortamı olarak kullanılır. Düşük yoğunluğa (~1,6 g/cm³), iyi kimyasal stabiliteye, pürüzlü ve gözenekli yüzeye, güçlü adsorpsiyon kapasitesine ve büyük kir-tutma kapasitesine sahiptir. Ancak sertliği nispeten düşüktür ve uzun süreli çalışma sırasında-belirli bir aşınma oranına maruz kalır. Yüksek-yoğunluk, yüksek-sertlik, yüksek-kaliteli antrasit gereklidir.
Kuvars Kumu: Çekirdek, orta veya alt katman filtre ortamı. Orta yoğunlukta (~2,65 g/cm³), yüksek sertlikte, aşınmaya-dirençli, korozyona-dirençli, ucuz ve yaygın olarak bulunabilen. Pürüzsüz yüzey, ancak yakalama kapasitesi antrasitten biraz daha azdır. Farklı katmanlar için parçacık boyutuna göre kaba ve ince kum olarak sınıflandırılır.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>Yaklaşık 4,5 g/cm³), geri yıkama sırasında stabil bir şekilde dipte kalarak ince kum ve kömür parçacıklarının kaybını etkili bir şekilde önler. Daha yüksek fiyat, esas olarak filtre ortamı katmanlamanın sıkı stabilitesini gerektiren uygulamalarda kullanılır.
Aktif Karbon: Özel fonksiyonel katman (organik maddeleri, artık kloru ve kokuları giderir). Çok büyük bir spesifik yüzey alanına ve güçlü adsorpsiyon kapasitesine sahiptir. Düşük yoğunluk, kolayca kaybolma; Düşük mekanik dayanım, aşınma toz oluşumuna neden olur. Genellikle filtre ortamı olarak tek başına kullanılmaz, daha ziyade bir multimedya-medya filtre yatağı oluşturmak için kuvars kumu ve diğer ortamlarla kombinasyon halinde kullanılır.
Garnet: Alt katmanda yüksek-yoğunluklu filtre ortamı olarak manyetitin yerini alan bir madde. Yüksek yoğunluk (~4,2 g/cm³), yüksek sertlik, keskin parçacık kenarları, daha küçük gözenekler ve daha yüksek filtreleme hassasiyeti sağlar.
Fiber Toplar/Filtre Ortamı: Ultra-yüksek hassasiyetli filtreleme için kullanılır. Değişken gözeneklilik, son derece yüksek kir-tutma kapasitesi. Tipik olarak bağımsız ince filtrelerde kullanılır, nadiren geleneksel granüler filtre ortamıyla karıştırılır.
Çoklu-Medya Filtreleri_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Filtre Medyası Seçiminde Temel Karar Faktörleri
Giriş Suyu Kalitesi: Askıda katı madde konsantrasyonu, parçacık boyutu dağılımı, yağ içeriği, organik madde içeriği vb. Yüksek askıda katı madde: Yüksek kir-tutma kapasitesine sahip antrasit tercih edilir. Yağlı: Hidrofobik/oleofilik veya yüzeyi-modifiye edilmiş filtre ortamı dikkate alınmalıdır. Organik madde/artık klorun giderilmesi gerekiyor: Aktif karbon katmanı eklenebilir.
Atık Su Gereksinimleri: Bulanıklığı ve askıda katı madde içeriğini hedefleyin. Yüksek gereksinimler, daha ince alt katman filtre ortamı (ince kuvars kumu gibi) veya çok-katmanlı konfigürasyon gerektirir.
Kimyasal uyumluluk: Filtre ortamı, çözünmeyi veya yapısal hasarı önlemek için giriş suyunun pH değerine ve oksidanlara dayanabilmelidir.
İşletme ve bakım maliyetleri: Buna filtre ortamı maliyeti, değiştirme döngüsü ve geri yıkama için su ve elektrik tüketimi dahildir.
Not verme optimizasyonu, çoklu-medya filtrelerinin performansının anahtarıdır. Amacı, ideal bir "üst kısmı gevşek, alt kısmı yoğun" bir yapı oluşturarak, geri yıkamadan sonra filtre ortamının her katmanında mükemmel tabakalaşma elde etmektir.
1. Temel prensip: Yoğunluk ve parçacık boyutu farklılıklarının sinerjisi
Yoğunluk ilkesi: Bu, tabakalaşmaya ulaşmanın temelidir. Üst katman filtre ortamının yoğunluğunun < orta katman filtre ortamının yoğunluğunun < alt katman filtre ortamının yoğunluğunun olduğundan emin olunmalıdır. Klasik kombinasyon: Antrasit (1,6) < Kuvars kumu (2,65) < Manyetit (4,5).
Parçacık büyüklüğü prensibi: Yoğunluk farkının sağlanması öncülüğünde, üst katman filtre ortamının parçacık boyutu > orta katman filtre ortamının parçacık boyutu > alt katman filtre ortamının parçacık boyutu. Bu, geri yıkama suyu akışı filtre ortamını bozsa bile daha yoğun, daha küçük parçacıkların dibe çökmesini sağlar.
Anahtar kavram: Etkin parçacık boyutu oranı
Geri yıkama sırasında farklı filtre ortamı katmanlarının karışmasını önlemek için ("karıştırma" olarak bilinen bir olay), bitişik filtre ortamı katmanlarının etkin parçacık boyutu oranı önemli bir parametredir. Ampirik olarak, üst filtre ortamının alt filtre ortamına parçacık boyutu oranı 2'den büyük veya ona eşit olmalıdır. Örneğin, antrasitin üst katmanının etkin parçacık boyutu 1,0 mm olmalı ve kuvars kumunun alt katmanının etkin parçacık boyutu 0,5 mm olmalıdır.
2. Klasik derecelendirme şemaları ve optimizasyon stratejileri
Çift-katmanlı filtre ortamı: Üst katman - antrasit (partikül boyutu 0,8-1,2 mm), alt katman - kuvars kumu (partikül boyutu 0,4-0,8 mm). Toplam kalınlık tipik olarak 700-900 mm olup, kömür-kum kalınlık oranı yaklaşık 1,5:1 veya 2:1'dir (örneğin, 600 mm kömür + 300 mm kum). Bu, en yaygın su kalitelerine uygun, en yaygın kullanılan ve ekonomik yöntemdir.
Üç-katmanlı filtre ortamı: Üst katman - antrasit (1,0-1,6 mm), orta katman - kuvars kumu (0,4-0,8 mm), alt katman - manyetit/granat (0,2-0,5 mm). Toplam kalınlık tipik olarak 900-1200 mm'dir. Örnek oran: 500 mm (kömür): 300 mm (kum): 100 mm (demir).
3. Derecelendirme Optimizasyon Kontrolü
Tek-olmama katsayısı (K80): K80=d80/d10. d10 (etkili parçacık boyutu) ve d80 temel parametrelerdir.
Mümkün olan en küçük K80 filtre ortamını seçin. K80 ne kadar küçük olursa, filtre ortamının parçacık boyutu o kadar düzgün olur, gözenek yapısı o kadar tutarlı olur, filtreleme etkisi o kadar iyi olur ve yük kaybındaki artış o kadar yavaş olur.
Geri yıkama yoğunluğu ve genleşme oranı: Antrasit katmanının uygun şekilde genişlemesine izin veren bir geri yıkama yoğunluğu bulun (örneğin, %20-%30), kuvars kumu katmanı ise yalnızca çok az genleşir veya hiç genişlemez. Geri yıkama suyunu ve hava hacmini ayarlayarak (birleşik hava-su geri yıkama kullanılıyorsa), ortam karışımını en aza indirirken filtre ortamının iyice temizlendiğinden emin olun.
Not: Uygulamada karşılaşılan yaygın sorunlar
Sorun 1: Aşırı geri yıkama yoğunluğu; hasarlı drenaj cihazı (örn. hidrolik dağıtıcı); alt yüksek-yoğunluklu filtre ortamı katmanının kalınlığı yetersiz.
Çözüm: Alt destek katmanının (çakıl taşları, manyetit) derecelendirmesi ve kalınlığının tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için ekipmanı inceleyin.
Problem 2: Giriş suyundaki algler, yapışkan maddeler, demir ve manganez oksitler vb. nedeniyle oluşan; eksik geri yıkama.
Çözüm: Ön arıtmayı güçlendirin; düzenli hava temizleme + suyla geri yıkama yapın; kimyasal-geliştirilmiş geri yıkamayı düşünün.
Problem 3: Uygun olmayan partikül boyutu oranı, aşırı geri yıkama yoğunluğu, yetersiz filtre ortamı yoğunluk farkı.
Çözüm: Derecelendirmeyi yeniden hesaplayın ve uygun yoğunluk ve parçacık boyutuna sahip filtre ortamını seçin; geri yıkama prosedürünü hassas bir şekilde kontrol edin.