過濾器（過濾器的分析）

介質過濾器，在工業循環水處理係統中，用以去除汙水中雜質、吸附油等，使水質符合循環使用的要求。過濾的含義，在水處理過程中，過濾一般是指以石英砂、無煙煤等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清的工藝過程。過濾的作用，主要是去除水中的懸浮或膠態雜質，特別是能有效地去除沉澱技術不能去除的微小粒子和細菌等，BODs和COD等也有某種程度的去除效果。性能參數如表1所示：

1、過濾器的構造和濾料

多介質過濾器主要由以下部分構成：(1)過濾器體;(2)配套管線和閥門。其中過濾器體又包括① 簡體;②布水組件;③支撐組件;④反洗氣管;⑤濾料;⑥排氣閥(外置)等。

表2(見下頁)所示為各部件的功用和結構形式。濾料的選擇依據：(1)濾料必須有足夠的機械強度，以免在反衝洗過程中很快地磨損和破碎;(2)濾料的化學穩定性要好;(3)濾料不應含有對人體健康有害及有毒物質，不應含有對生產有害、影響生產的物質;(4)濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截汙能力大、產水量高、出水水質好的濾料。其中的卵石，主要是起支撐作用，在過濾工藝過程中，因其強度高，相互之間的間距縫隙穩定，即孔隙大，便於正洗工序中，濾後水順利通過;反之，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等順利通過。常規配置中，卵石分為四種規格，鋪墊方式，先大後小。濾料的粒徑和裝填高度之間的關係：濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800～1 ooo(設計規範)。濾料的粒徑的大小和過濾精度相關。

2、反衝洗工藝及部分參數的分析

2.1 反衝洗工藝

過濾器的反洗，主要是指過濾器在使用一定周期後，其濾料表層截留或顆粒的外表麵吸附一定數量的雜物或汙漬，這樣過濾器的性能出現劣化，主要表征：過濾器的正常濾後水質變差，進水和出水管道的壓力差增大，同時，單台過濾器的流量降低。反衝洗的原理：水流逆向通過濾料層，使濾層膨脹、懸浮，借水流剪切力和顆粒碰撞摩擦力清洗濾料層並將濾層內汙物排出。

2.2 反衝洗的必要性

(1)在過濾過程中，原水中的懸浮物被濾料表麵吸附並不斷地在濾料層中積累，由於濾層孔隙逐漸被汙物堵塞，過濾水頭損失不斷增加，當達到某一限度時，濾料需進行清洗，使濾層恢複工作性能，繼續工作。

(2)過濾時由於水頭損失增加，水流對吸附在濾料表麵的汙物的剪切力變大，其中有些顆粒在水流的衝擊下移到下層濾料中去，*終會使水中的懸浮物含量不斷上升，水質變差，到一定程度時，需要清洗濾料，以便恢複濾料層的納汙能力。

(3)汙水中的懸浮物中含有大量有機物，長期滯留在濾層中會發生厭氧腐敗現象，需定期清洗濾料。

2.3 反衝洗參數的控製和確定

(1)膨脹高度：反衝洗時，為了保證濾料顆粒有足夠的間隙使汙物迅速隨水排出濾層，濾層膨脹率應大一些。但膨脹率過大時，單位體積中濾料的顆粒數變少，顆粒碰撞的機會也減少，所以對清洗不利。雙層濾料，膨脹率為40%----50% 。

注意：在生產運行中，對濾料的填充高度、膨脹高度等隨機進行檢查，因為正常反洗過程中，會有部分濾料的跑失或磨損，需要進行補充。相對穩定的濾層，有以下優點：確保過濾水質的穩定，保證反衝洗的效果。

(2)反洗水量和壓力：一般設計要求，反洗水的強度為40 m3/(mz·

h)，反洗水的壓力≤0.15 MPa。

(3)反洗空氣量和壓力：反洗空氣的強度為15 m /(m ·h)，反洗空氣

的壓力≤0.15 MPa。注意：在反洗過程中，通入的反洗空氣彙集於過濾器的頂部，大部分應通過雙孔排氣閥排出。日常生產中。需經常檢查排氣閥的通暢性，主要表征在閥球升降的自由度上。

2.4 空氣輔助清洗

(1)先用空氣衝洗，後用水反衝洗。*先將濾池水位降至濾層表麵上100 mm處，通入空氣數分鍾，然後用水反衝洗。適用於表麵汙染重而內部汙染輕的濾池。

注意：相應的閥門，關閉必須到位;否則，水位降到很低時，濾層的上部，沒有水的浸潤，顆粒的上下擾動過程中，汙物不能有效排出，反而會深處移動。

(2)空氣和水同時反衝洗。從靜止濾層下部送入空氣，在砂層內合並成的大氣泡一麵反複分散，一麵上升，由於氣泡直徑較小，濾料受到的擾動較輕。另一方麵，濾層反衝洗時呈懸浮狀態，氣泡直徑大，清洗效果好。

聯合反衝洗，反洗水和反洗空氣的膨脹作用。相互疊加，比單一進行時，作用更強。注意：水的反洗壓力和空氣的反洗壓力不同。強度不同，工作的先後順序中，避免反洗水進入空氣管道。

(3)在氣一水聯合衝洗結束後，停止反洗空氣，反洗水以同樣的流量，繼續衝洗3 min 5 min，即可去除遺留在濾床中的氣泡。(備注：可留意頂部雙孔排氣閥的狀態。)

3、濾帽式過濾器的特點

和舊有的排管式相比，濾帽式過濾器有以下突出的特點：

(1)反洗采用氣墊層衝洗，提高衝洗效果，降低運行成本，延長濾料的使用壽命。

(2)設備下部采用濾帽收水，解決由於設備壓力變化而引起濾料跑失的問題，同時，減少過濾器底部承脫層的高度和數量，減輕設備的運行重量。

(3)反洗流程中，濾帽結構特點的體現：初期，當氣墊層厚度達到一定厚度時，氣由杆上的孔和槽少量進入水中，連同水由弱到強一起對濾料進行氣、水

混合衝洗;當氣墊層厚度達到設計厚度(通常要求600 mm)時，氣體將由濾帽杆的下部口進入，通過濾帽均勻分布，濾料在氣體的推動下進行膨脹，高強度的相互摩擦，進而實現高強度的氣體與水混合衝洗濾料的目的。

4、濾料板結原因的分析

(1)截留在濾層上表層的汙物，如果在一定周期內，不能有效地去除，在隨後的反洗過程中，隨著反洗空氣的搓動，如果反洗空氣的分布不均勻，膨脹高

度發生變化，搓動量小的地方，濾料表麵的油汙或雜物，不能去除，在投入下一正常濾水周期後，局部負荷增大，會從表麵沉入內部，球團逐漸增大，並同時向過濾器的填充深度內延伸，直至整個過濾器產生失效。

備注：實際運行中，反洗空氣不均勻的現象經常出現，如底部布氣管道的穿孑L，局部濾帽的堵塞或損壞，或是柵管間距的變形。

(2)濾層的表麵濾料顆粒細小，反衝洗時相互碰撞機會少，動量小，所以不易清洗幹淨。附著的砂粒易結成小泥球。當反衝洗後濾層重新級配時，泥球就隨之長大而不斷向深處移動。(3)原水中所包含的油，截留在過濾器內，經反洗並殘餘部分，日積月累，是導致過濾器濾料板結的主要因素。

何時進行反洗可根據原水的水質特點和出水水質要求，采用限定水頭損失、出水水質或過濾時間等標準來確定。

5、加工或驗收工序中注意事項

(1)要求出水槽與濾板的平行允差小於2 mm。

(2)濾板的水平度及不平度均小於±1.5 mm。濾板的結構，采用整體加工*優。當筒體直徑較大時，或受原材料、運輸等方麵製約時，也可采用兩瓣，拚接成形。

(3)濾板和筒體各接合部位的處理，對空氣反洗環節，尤為重要。①因濾板加工和筒體卷製等方麵誤差，為消除濾板和筒體的徑向間隙，采用圓弧環板，逐段焊接。接觸部位，必需采用滿焊。②中心管道和濾板的徑向間隙，同樣處置。

備注：上述措施，確保過濾介質、反洗介質，隻有通過濾帽或排管間隙連通。同時，也就保證了反洗和過濾通道的分布均勻性。

(4)濾板上加工的通孑L，徑向誤差為±1.5 mm。濾帽導杆和濾板通孑L之問，配合尺寸的增大，不利於濾帽的安裝或固定。通孑L的加工，必須采用機械設備。

(5)濾帽的材質，尼龍*佳，ABS次之。因上部添加的濾料，對濾帽的擠壓負荷*大，要求強度要高，避免變形。濾帽與濾板的接觸麵(上、下表麵)，需加彈性橡膠墊。