هل تعرف مبدأ تصميم مرشحات الوسائط المتعددة؟

معنى الترشيح ، في عملية معالجة المياه ، يشير الترشيح بشكل عام إلى عملية الاحتفاظ بالشوائب العالقة في الماء بطبقة من مادة الترشيح مثل رمل الكوارتز والأنثراسيت ، بحيث يمكن توضيح الماء.تسمى المواد المسامية المستخدمة في الترشيح وسائط المرشح ، ورمل الكوارتز هو أكثر وسائط الترشيح شيوعًا.مادة المرشح حبيبية ، مساحيق وليفية.مواد الترشيح شائعة الاستخدام هي رمل الكوارتز ، والأنثراسايت ، والكربون المنشط ، والمغنتيت ، والعقيق ، والسيراميك ، والكرات البلاستيكية ، إلخ.

مرشح الوسائط المتعددة (سرير المرشح) هو مرشح متوسط ​​يستخدم وسيطتين أو أكثر كطبقة مرشح.في نظام معالجة المياه المتداولة الصناعية ، يتم استخدامه لإزالة الشوائب في مياه الصرف الصحي ، وامتصاص الزيت ، وما إلى ذلك ، بحيث تلبي جودة المياه متطلبات إعادة التدوير..تتمثل وظيفة الترشيح بشكل أساسي في إزالة الشوائب العالقة أو الغروية في الماء ، خاصة لإزالة الجسيمات الدقيقة والبكتيريا التي لا يمكن إزالتها بواسطة تقنية الترسيب.تتمتع BODs و COD أيضًا بدرجة معينة من تأثير الإزالة.

معلمات الأداء موضحة في الجدول التالي:

تكوين المرشح

يتكون مرشح الوسائط المتعددة بشكل أساسي من جسم المرشح ، وخط الأنابيب الداعم والصمام.

يشتمل جسم المرشح بشكل أساسي على المكونات التالية:مكونات توزيع المياه؛مكونات الدعمأنبوب هواء الغسيل العكسيمواد التصفية

أساس اختيار المرشح

(1) يجب أن تتمتع بقوة ميكانيكية كافية لتجنب التآكل السريع أثناء الغسيل العكسي ؛

(2) الاستقرار الكيميائي أفضل ؛

(3) لا تحتوي على مواد ضارة وسامة لصحة الإنسان ، ولا تحتوي على مواد ضارة بالإنتاج وتؤثر على الإنتاج ؛

(4) يجب أن يحاول اختيار مواد المرشح استخدام مواد الترشيح ذات قدرة امتصاص كبيرة ، وقدرة عالية على اعتراض التلوث ، وإنتاج مياه عالي ونوعية جيدة للنفايات السائلة.

في مادة المرشح ، تلعب الحصى دورًا داعمًا بشكل أساسي.أثناء عملية الترشيح ، نظرًا لقوتها العالية ، والفجوات المستقرة بين بعضها البعض ، والمسام الكبيرة ، فمن الملائم أن يمر الماء عبر المياه المفلترة بسلاسة في عملية الغسيل الإيجابية.وبالمثل ، فإن الغسيل العكسي أثناء العملية ، يمكن أن يمر الماء العكسي وهواء الغسيل العكسي بسلاسة.في التكوين التقليدي ، يتم تقسيم الحصى إلى أربعة مواصفات ، وطريقة الرصف من الأسفل إلى الأعلى ، أولاً كبيرة ثم صغيرة.

العلاقة بين حجم الحبيبات لمادة المرشح وارتفاع التعبئة

تبلغ نسبة ارتفاع طبقة المرشح إلى متوسط ​​حجم الجسيمات لمادة المرشح 800 إلى 1000 (مواصفات التصميم).يرتبط حجم الجسيمات لمواد المرشح بدقة الترشيح.

مرشح الوسائط المتعددة

المرشحات متعددة الوسائط المستخدمة في معالجة المياه ، والمرشحات الشائعة هي: مرشح رمل أنثراسايت - كوارتز - مرشح رمل - مغنتيت ، مرشح رمل كربوني منشط ، مرشح رمل الكوارتز المنشط ، مرشح سيراميك رمل كوارتز ، انتظر.

العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها في تصميم طبقة المرشح لمرشح الوسائط المتعددة هي:

1. تتميز مواد التصفية المختلفة باختلاف كبير في الكثافة لضمان عدم حدوث ظاهرة الطبقات المختلطة بعد اضطراب الغسيل العكسي.

2. حدد مادة المرشح وفقًا للغرض من إنتاج الماء.

3. يتطلب حجم الجسيمات أن يكون حجم الجسيمات لمواد المرشح السفلي أصغر من حجم الجسيمات لمادة المرشح العلوي لضمان الفعالية والاستخدام الكامل لمواد المرشح السفلية.

في الواقع ، إذا أخذنا طبقة المرشح ثلاثية الطبقات كمثال ، فإن الطبقة العليا من مادة المرشح لها أكبر حجم للجسيمات وتتكون من مواد ترشيح خفيفة ذات كثافة منخفضة ، مثل أنثراسيت والكربون المنشط ؛الطبقة الوسطى من مادة المرشح لها حجم جسيم متوسط ​​وكثافة متوسطة ، تتكون عمومًا من رمل الكوارتز ؛تتكون مادة المرشح من مادة ترشيح ثقيلة مع أصغر حجم للجسيمات وأكبر كثافة ، مثل أكسيد الحديد الأسود.نظرًا لحد من اختلاف الكثافة ، فإن اختيار مادة المرشح لمرشح الوسائط ثلاثي الطبقات ثابت بشكل أساسي.تلعب مادة المرشح العلوي دور الترشيح الخشن ، وتلعب مادة مرشح الطبقة السفلية دور الترشيح الدقيق ، بحيث يتم ممارسة دور طبقة المرشح متعدد الوسائط بشكل كامل ، ومن الواضح أن جودة النفايات السائلة أفضل من ذلك من طبقة مرشح مادة المرشح أحادي الطبقة.بالنسبة لمياه الشرب ، يُحظر بشكل عام استخدام الأنثراسايت والراتنج ووسائط الترشيح الأخرى.

مرشح رمل الكوارتز

مرشح رمل الكوارتز هو مرشح يستخدم رمل الكوارتز كمادة ترشيح.يمكنه إزالة المواد الصلبة العالقة في الماء بشكل فعال ، وله تأثيرات إزالة واضحة على الغرويات والحديد والمواد العضوية والمبيدات الحشرية والمنغنيز والبكتيريا والفيروسات والملوثات الأخرى في الماء.

لها مزايا مقاومة الترشيح الصغيرة ، مساحة السطح المحددة الكبيرة ، المقاومة القوية للأحماض والقلويات ، مقاومة الأكسدة ، نطاق تطبيق PH من 2-13 ، مقاومة جيدة للتلوث ، إلخ. الميزة الفريدة لمرشح رمل الكوارتز هي أنه من خلال تحسين الفلتر المواد والمرشح إن تصميم المرشح يحقق عملية التكيف الذاتي للمرشح ، وتتمتع مادة المرشح بقدرة قوية على التكيف مع تركيز المياه الخام ، وظروف التشغيل ، وعملية المعالجة المسبقة ، وما إلى ذلك. في ظل ظروف التشغيل المختلفة ، جودة المياه من النفايات السائلة مضمونة ، وتشتت مادة المرشح بالكامل أثناء الغسيل العكسي ، وتأثير التنظيف جيد.

يتميز مرشح الرمل بمزايا سرعة الترشيح السريعة ، ودقة الترشيح العالية ، وقدرة الاعتراض الكبيرة.تستخدم على نطاق واسع في الطاقة الكهربائية ، والإلكترونيات ، والمشروبات ، ومياه الصنبور ، والبترول ، والصناعات الكيماوية ، والمعادن ، والمنسوجات ، وصناعة الورق ، والغذاء ، وحمام السباحة ، والهندسة البلدية ، ومياه المعالجة الأخرى ، والمياه المنزلية ، والمياه المعاد تدويرها ، ومعالجة مياه الصرف الصحي.

يتميز مرشح رمل الكوارتز بخصائص الهيكل البسيط ، والتحكم التلقائي في التشغيل ، وتدفق المعالجة الكبير ، وأوقات الغسيل العكسي الأقل ، وكفاءة الترشيح العالية ، والمقاومة المنخفضة ، والتشغيل والصيانة المريحين.

فلتر الكربون المنشط

مادة المرشح عبارة عن كربون نشط يستخدم لإزالة اللون والرائحة والكلور المتبقي والمواد العضوية.طريقة عملها الرئيسية هي الامتزاز.الكربون المنشط هو مادة ماصة اصطناعية.

تستخدم فلاتر الكربون المنشط على نطاق واسع في المعالجة المسبقة للمياه المنزلية والمياه في صناعة الأغذية والصناعات الكيماوية والطاقة الكهربائية وغيرها من الصناعات.نظرًا لأن الكربون المنشط له بنية مسامية متطورة ومساحة سطح محددة ضخمة ، فإنه يتمتع بقدرة امتصاص قوية للمركبات العضوية المذابة في الماء ، مثل البنزين والمركبات الفينولية وما إلى ذلك. الملوثات مثل الصفاء والروائح والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمنظفات الصناعية تتم إزالة الأصباغ بشكل جيد.معدل إزالة البلازما للكربون المنشط الحبيبي لـ Ag ^ + و Cd ^ 2 + و CrO4 ^ 2- في الماء يزيد عن 85٪.[3] بعد المرور عبر طبقة مرشح الكربون المنشط ، تكون المواد الصلبة العالقة في الماء أقل من 0.1 مجم / لتر ، ومعدل إزالة COD بشكل عام 40٪ ~ 50٪ ، والكلور الحر أقل من 0.1 مجم / لتر.

عملية الغسيل العكسي

يشير الغسل العكسي للمرشح بشكل أساسي إلى أنه بعد استخدام المرشح لفترة معينة ، تحتفظ طبقة مادة المرشح وتمتص قدرًا معينًا من أشتات وبقع ، مما يقلل من جودة دفق المرشح.تتدهور جودة المياه ، ويزداد فرق الضغط بين أنابيب المدخل والمخرج ، وفي نفس الوقت ، ينخفض ​​معدل التدفق لمرشح واحد.

مبدأ الغسيل العكسي: يمر تدفق الماء بشكل عكسي عبر طبقة مادة المرشح ، بحيث تتوسع طبقة المرشح وتتوقف ، ويتم تنظيف طبقة مادة المرشح بواسطة قوة القص لتدفق المياه وقوة احتكاك الجسيمات ، لذلك يتم فصل الأوساخ الموجودة في طبقة المرشح وتصريفها بماء الغسيل العكسي.

الحاجة إلى الغسيل العكسي

(1) أثناء عملية الترشيح ، يتم الاحتفاظ بالمواد الصلبة العالقة في الماء الخام وامتصاصها بواسطة طبقة مادة المرشح وتتراكم باستمرار في طبقة مادة المرشح ، لذلك يتم سد مسام طبقة المرشح تدريجيًا بواسطة الأوساخ ، وكعكة المرشح على سطح طبقة المرشح ، ترشيح رأس الماء.الخسائر تتصاعد باستمرار.عند الوصول إلى حد معين ، يجب تنظيف مادة المرشح ، حتى تتمكن طبقة المرشح من استعادة أداء عملها والاستمرار في العمل.

(2) بسبب زيادة فقدان رأس الماء أثناء الترشيح ، تصبح قوة القص لتدفق الماء على الأوساخ الممتصة على سطح مادة المرشح أكبر ، وتتحرك بعض الجسيمات إلى مادة المرشح السفلية تحت تأثير تدفق المياه ، والذي سيؤدي في النهاية إلى تعليق المادة في الماء.مع استمرار ارتفاع المحتوى ، تتدهور جودة المياه.عندما تخترق الشوائب طبقة المرشح ، يفقد المرشح تأثير الترشيح.لذلك ، إلى حد ما ، يجب تنظيف مادة المرشح من أجل استعادة قدرة الاحتفاظ بالأوساخ لطبقة مادة المرشح.

(3) تحتوي المادة العالقة في مياه الصرف الصحي على كمية كبيرة من المواد العضوية.سيؤدي الاحتفاظ طويل المدى في طبقة المرشح إلى إثراء وتكاثر البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة في طبقة المرشح ، مما يؤدي إلى الفساد اللاهوائي.يجب تنظيف مادة المرشح بانتظام.

التحكم في معامل الغسيل العكسي وتحديده

(1) ارتفاع الانتفاخ: أثناء الغسيل العكسي ، من أجل التأكد من أن جزيئات مادة المرشح بها فجوات كافية بحيث يمكن تفريغ الأوساخ بسرعة من طبقة المرشح بالماء ، يجب أن يكون معدل تمدد طبقة المرشح أكبر.ومع ذلك ، عندما يكون معدل التمدد كبيرًا جدًا ، يقل عدد الجزيئات في مادة المرشح لكل وحدة حجم ، كما تقل فرصة اصطدام الجسيمات ، لذا فهي ليست جيدة للتنظيف.مادة الترشيح ذات الطبقة المزدوجة ، معدل التمدد 40٪ - 50٪.ملحوظة: أثناء عملية الإنتاج ، يتم فحص ارتفاع الملء وارتفاع التمدد لمادة المرشح بشكل عشوائي ، لأنه أثناء عملية الغسيل العكسي العادية ، سيكون هناك بعض الفقد أو التآكل في مادة المرشح ، والتي تحتاج إلى التجديد.تتميز طبقة الفلتر المستقرة نسبيًا بالمزايا التالية: ضمان استقرار جودة المياه المفلترة وتأثير الغسيل العكسي.

(2) كمية وضغط مياه الغسيل العكسي: في متطلبات التصميم العامة ، تبلغ قوة مياه الغسيل العكسي 40 م 3 / (م 2 • ساعة) ، وضغط مياه الغسيل العكسي ≤0.15 ميجا باسكال.

(3) حجم وضغط هواء الغسيل العكسي: تبلغ قوة هواء الغسيل العكسي 15 م / (م • ساعة) ، وضغط هواء الغسيل العكسي ≤0.15 ميجا باسكال.ملاحظة: أثناء عملية الغسيل العكسي ، يتم تجميع هواء الغسيل العكسي الوارد أعلى المرشح ، ويجب تفريغ معظمه من خلال صمام العادم ذي الفتحتين.في الإنتاج اليومي.من الضروري التحقق من سالكية صمام العادم بشكل متكرر ، والذي يتميز بشكل أساسي بدرجة حرية كرة الصمام لأعلى ولأسفل.

غسيل عكسي مشترك بين الغاز والماء

(1) شطف بالهواء أولاً ، ثم الغسيل العكسي بالماء: أولاً ، قم بخفض مستوى ماء الفلتر إلى 100 مم فوق سطح طبقة المرشح ، واتركه في الهواء لبضع دقائق ، ثم اغسله بالماء.إنه مناسب للمرشحات ذات التلوث السطحي الشديد والتلوث الداخلي الخفيف.

ملاحظة: يجب إغلاق الصمام المقابل في مكانه ؛خلاف ذلك ، عندما ينخفض ​​مستوى الماء تحت سطح طبقة المرشح ، لن يتسلل الماء إلى الجزء العلوي من طبقة المرشح.أثناء اضطراب الجزيئات لأعلى ولأسفل ، لا يمكن تفريغ الأوساخ بشكل فعال ، ولكن سوف تتعمق في طبقة المرشح.يتحرك.

(2) الغسيل العكسي المشترك للهواء والماء: يتم تغذية الهواء ومياه الغسيل العكسي في نفس الوقت من الجزء السفلي من طبقة المرشح الثابت.يشكل الهواء فقاعات كبيرة في الطبقة الرملية أثناء عملية الصعود ، ويتحول إلى فقاعات صغيرة عند مواجهة مادة المرشح.له تأثير تنقيط على سطح مادة المرشح ؛يؤدي الغسل العكسي للجزء العلوي من الماء إلى فك طبقة المرشح ، بحيث تكون مادة المرشح في حالة تعليق ، مما يفيد في تنقية الهواء لمواد المرشح.يتم فرض تأثيرات التوسع لمياه الغسيل العكسي وهواء الغسيل العكسي على بعضها البعض ، وهو أقوى مما يحدث عندما يتم إجراؤهما بمفردهما.

ملاحظة: يختلف ضغط الغسيل العكسي للماء عن ضغط الغسيل العكسي وكثافة الهواء.يجب الانتباه إلى الأمر لمنع مياه الغسيل العكسي من دخول خط أنابيب الهواء.

(3) بعد اكتمال الغسيل العكسي المشترك بين الهواء والماء ، توقف عن دخول الهواء ، وحافظ على نفس تدفق مياه الغسيل العكسي ، واستمر في الغسل لمدة 3 دقائق إلى 5 دقائق ، يمكن إزالة فقاعات الهواء المتبقية في سرير المرشح.

ملاحظات: يمكنك الانتباه إلى حالة صمام العادم مزدوج الفتحة في الأعلى.

تحليل أسباب تصلب مادة المرشح

(1) إذا تعذر إزالة الأوساخ المحبوسة على السطح العلوي لطبقة المرشح بشكل فعال خلال فترة معينة ، في عملية الغسيل العكسي اللاحقة ، إذا كان توزيع هواء الغسيل العكسي غير منتظم ، فسيكون ارتفاع التمدد غير متساوٍ.فرك هواء الغسيل ، حيث يكون زخم الاحتكاك صغيرًا ، لا يمكن إزالة الشوائب مثل بقع الزيت على سطح مادة المرشح بشكل فعال.بعد استخدام دورة تنقية المياه العادية التالية ، يزداد الحمل المحلي ، وستغرق الشوائب من السطح إلى الداخل ، وستزداد الكريات تدريجياً.كبير ، وفي نفس الوقت يمتد إلى عمق ملء الفلتر حتى يفشل الفلتر بأكمله.

ملاحظات: في التشغيل الفعلي ، غالبًا ما تحدث ظاهرة الغسيل العكسي غير المتكافئ ، ويرجع ذلك أساسًا إلى ثقب أنبوب توزيع الهواء السفلي ، أو انسداد أو تلف غطاء المرشح المحلي ، أو تشوه تباعد أنبوب الشبكة.

(2) جزيئات مادة المرشح على سطح طبقة المرشح صغيرة ، وهناك فرص قليلة للتصادم مع بعضها البعض أثناء الغسيل العكسي ، والزخم صغير ، لذلك ليس من السهل تنظيفها.جزيئات الرمل المرفقة سهلة لتشكيل كرات طينية صغيرة.عندما يتم إعادة تصنيف طبقة المرشح بعد الغسيل العكسي ، تدخل كرات الطين الطبقة السفلية من مادة المرشح وتتحرك إلى الأعماق مع نمو كرات الطين.

(3) الزيت الموجود في الماء الخام محاصر في الفلتر.بعد الغسيل العكسي والجزء المتبقي ، يتراكم بمرور الوقت ، وهو العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى تصلب مادة المرشح.يمكن تحديد وقت إجراء الغسيل العكسي وفقًا لخصائص جودة المياه للمياه الخام ومتطلبات جودة النفايات السائلة ، باستخدام معايير مثل فقدان الرأس المحدود أو جودة التدفق أو وقت الترشيح.

احتياطات لمعالجة المرشح وإجراءات القبول

(1) يجب ألا يزيد التفاوت الموازي بين مخرج الماء ولوحة المرشح عن 2 مم.

(2) يكون كل من الاستواء والتفاوت في لوحة المرشح أقل من ± 1.5 مم.يعتمد هيكل لوحة المرشح على أفضل معالجة شاملة.عندما يكون قطر الأسطوانة كبيرًا ، أو مقيدًا بالمواد الخام ، والنقل ، وما إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام الربط ثنائي الفصوص.

(3) تعتبر المعالجة المعقولة للأجزاء المشتركة من لوحة المرشح والأسطوانة ذات أهمية خاصة لوصلة الغسيل العكسي للهواء.

① من أجل القضاء على الفجوة الشعاعية بين لوحة المرشح والأسطوانة الناتجة عن أخطاء في معالجة لوحة المرشح ودحرجة الأسطوانة ، فإن لوحة الحلقة القوسية تكون ملحومة بشكل عام قطعة تلو الأخرى.يجب أن تكون الأجزاء الملامسة ملحومة بالكامل.

طريقة معالجة التخليص الشعاعي للأنبوب المركزي ولوحة الترشيح هي نفسها المذكورة أعلاه.

ملاحظات: تضمن التدابير المذكورة أعلاه أنه لا يمكن توصيل الترشيح والغسيل العكسي إلا من خلال الفجوة بين غطاء المرشح أو أنبوب العادم.في الوقت نفسه ، يضمن أيضًا توحيد توزيع قنوات الغسيل العكسي والتصفية.

(4) الخطأ الشعاعي للفتحات التي تم تشكيلها على لوحة المرشح هو ± 1.5 مم.إن الزيادة في حجم الملاءمة بين قضيب التوجيه لغطاء المرشح والفتحة من خلال لوحة المرشح لا تساعد على تثبيت أو تثبيت غطاء المرشح.يجب أن يتم تصنيع الثقوب ميكانيكيًا.

(5) مادة غطاء المرشح ، النايلون هو الأفضل ، تليها ABS.نظرًا لمواد المرشح المضافة في الجزء العلوي ، فإن حمل البثق على غطاء المرشح كبير للغاية ، ويجب أن تكون القوة عالية لتجنب التشوه.تزود أسطح التلامس (الأسطح العلوية والسفلية) لغطاء المرشح ولوحة المرشح بوسادات مطاطية مرنة.