ろ過の意味とは、一般に水処理の過程において、水中の浮遊不純物を珪砂や無煙炭などのろ過材層で保持し、水を清澄化する処理を指します。濾過に使用される多孔質の物質を濾材と呼び、珪砂が最も一般的な濾材です。濾材は粒状、粉末状、繊維状です。一般的に使用されるフィルター材料は、珪砂、無煙炭、活性炭、マグネタイト、ガーネット、セラミック、プラスチックボールなどです。
マルチメディアフィルター（濾床）は、濾層として2種類以上のメディアを使用したメディアフィルターです。工業用循環水処理装置では、下水中の不純物の除去や油分などの吸着を行い、リサイクル可能な水質に調整します。。ろ過の機能は主に、水中の浮遊またはコロイド状の不純物を除去することであり、特に沈殿技術では除去できない小さな粒子やバクテリアを効果的に除去することです。BODやCODも一定の除去効果があります。
パフォーマンスパラメータを次の表に示します。
フィルター構成
マルチメディアフィルターは主にフィルター本体、サポートパイプライン、バルブで構成されています。
フィルター本体には主に次のコンポーネントが含まれています。配水コンポーネント。サポートコンポーネント。逆洗エアパイプ。フィルター素材。
フィルタ選択の基準
(1) 逆洗中の急激な磨耗を避けるために十分な機械的強度を持たなければなりません。
(2) 化学的安定性が優れています。
(3) 人の健康に有害な物質や有毒物質を含まず、また生産に有害で生産に影響を与える物質も含まないこと。
(4) 濾過材の選択では、吸着能力が高く、汚染遮断能力が高く、水生成量が多く、排水品質が良好な濾過材を使用するように努めるべきである。
濾材において小石は主に補助的な役割を果たします。濾過工程中、強度が高く、互いの間の隙間が安定しており、細孔が大きいため、積極的な洗浄工程で水が濾過水をスムーズに通過するのに便利です。逆洗時も同様に、逆洗水と逆洗空気がスムーズに通過します。従来の構成では、小石を4つの仕様に分け、下から上へ、大きいもの、小さいものと舗装方法が異なります。
濾材の粒径と充填高さの関係
濾床の高さと濾材の平均粒径の比は800対1000（設計仕様）です。濾過材の粒子径は濾過精度に関係します。
マルチメディアフィルター
水処理に使用されるマルチメディアフィルター。一般的なものは次のとおりです。無煙炭-石英砂-磁鉄鉱フィルター、活性炭-石英砂-磁鉄鉱フィルター、活性炭-石英砂フィルター、石英砂-セラミックフィルター。
マルチメディア フィルターのフィルター層の設計で考慮すべき主な要素は次のとおりです。
1. 異なるフィルター材質は、逆洗妨害後に混合層現象が発生しないように、大きな密度差を持っています。
2. 製水目的に応じて濾材を選定します。
3. 下部フィルター材の有効性と最大限の利用を確保するには、下部フィルター材の粒子サイズが上部フィルター材の粒子サイズより小さいことが必要です。
実際、三層濾床を例にとると、上層の濾材は粒子サイズが最も大きく、無煙炭や活性炭などの密度が低く軽い濾材で構成されています。フィルター材の中間層は中程度の粒径と中程度の密度を持ち、通常は珪砂で構成されます。フィルター材は、マグネタイトなど、粒子サイズが最小で密度が最大の重いフィルター材で構成されています。密度差の制限により、三層濾過材の濾材選択は基本的に固定されています。上層濾材は粗濾過の役割を果たし、下層濾材は精密濾過の役割を果たし、マルチメディア濾床の役割が十分に発揮され、排水の品質は明らかにそれよりも優れています。単層濾材濾床の。飲料水には、無煙炭、樹脂、その他のろ過材の使用は通常禁止されています。
石英砂フィルター
珪砂フィルターは、濾材として珪砂を使用したフィルターです。水中の浮遊物質を効果的に除去でき、水中のコロイド、鉄、有機物、農薬、マンガン、細菌、ウイルス、その他の汚染物質に対して明らかな除去効果があります。
濾過抵抗が小さい、比表面積が大きい、耐酸・耐アルカリ性、耐酸化性、PH適用範囲2～13、耐汚染性が良いなどの利点があります。 珪砂フィルターのユニークな利点は、フィルターを最適化することにより、材質とフィルター フィルターの設計はフィルターの自己適応的な動作を実現し、フィルター材質は原水の濃度、運転条件、前処理プロセスなどに対する高い適応性を備えています。さまざまな運転条件下で、水質は変化しません。排水量が保証され、逆洗時に濾材が十分に分散され、洗浄効果が良好です。
砂フィルターは、濾過速度が速く、濾過精度が高く、遮断能力が大きいという利点があります。電力、エレクトロニクス、飲料、水道水、石油、化学工業、冶金、繊維、製紙、食品、スイミングプール、都市工学およびその他のプロセス水、家庭用水、再生水および廃水の前処理分野で広く使用されています。
石英砂ろ過器は、構造が簡単で、運転が自動制御され、処理流量が大きく、逆洗回数が少なく、ろ過効率が高く、抵抗が低く、操作とメンテナンスが容易であるという特徴があります。
活性炭フィルター
フィルター材には活性炭を使用しており、色・臭い・残留塩素・有機物を除去します。その主な作用機序は吸着です。活性炭は人工吸着剤です。
活性炭フィルターは、生活用水や食品工業、化学工業、電力などの業界の水の前処理に広く使用されています。活性炭は細孔構造が発達しており、比表面積が大きいため、ベンゼン、フェノール化合物などの水溶性有機化合物、彩度、臭気、界面活性剤、合成洗剤、合成洗剤などの汚染物質に対して強力な吸着能力を持っています。色素がよく除去されています。水中でのAg^+、Cd^2+、CrO4^2-に対する粒状活性炭のプラズマ除去率は85%以上です。[3] 活性炭濾床を通過した後、水中の浮遊物質は 0.1mg/L 未満、COD 除去率は通常 40% ～ 50%、遊離塩素は 0.1mg/L 未満です。
逆洗工程
フィルターの逆洗とは、主にフィルターを一定期間使用した後に濾材層に一定量の雑物質や汚れが滞留・吸収され、フィルター排水の水質が低下することを指します。水質が悪化すると入口管と出口管の圧力差が大きくなり、同時にフィルター単体の流量が減少します。
逆洗の原理：水流が濾材層を逆に通過することで濾材層が膨張して浮遊し、水流のせん断力と粒子の衝突摩擦力によって濾材層が洗浄されるため、ろ過層の汚れが逆洗水とともに分離されて排出されることを確認します。
逆洗の必要性
(1) ろ過工程中、原水中の浮遊物質はろ材層に保持・吸着され、ろ材層に蓄積し続けるため、ろ過層の細孔は徐々に汚れによって閉塞され、ろ過ケーキが発生します。濾過層の表面に膜が形成され、水頭を濾過します。損失は増え続ける。一定の限界に達した場合、フィルター層がその機能性能を回復して機能し続けることができるように、フィルター素材を洗浄する必要があります。
(2) ろ過時の損失水頭の増加により、ろ材表面に吸着した汚れにかかる水流のせん断力が大きくなり、粒子の一部が衝撃を受けて下部ろ材へ移動します。水の流れにより、最終的には水中に浮遊物質が発生します。含有量が増え続けると水質が悪化します。不純物が濾過層に浸透すると、フィルターの濾過効果が失われます。したがって、濾材層の汚れ保持能力を回復するには、濾材をある程度洗浄する必要がある。
(3) 下水中の浮遊物質には多量の有機物が含まれています。フィルター層に長期間滞留すると、フィルター層内でバクテリアや微生物が増殖し、嫌気性腐敗が発生します。フィルター材は定期的に掃除する必要があります。
逆洗パラメータの制御と決定
(1) 膨潤高さ：逆洗時にろ材粒子間に十分な隙間を確保し、ろ過層の汚れを水で速やかに排出するためには、ろ過層の膨張率を大きくする必要があります。ただし、膨張率が大きすぎると、濾材中の単位体積当たりの粒子数が減少し、粒子の衝突機会も減少するため、洗浄上好ましくありません。二層フィルター素材、膨張率は40％〜-50％です。注: 通常の逆洗プロセス中にフィルター素材の損失または摩耗が発生し、補充する必要があるため、生産操作中にフィルター素材の充填高さと膨張高さがランダムにチェックされます。ろ過層が比較的安定しているため、ろ過水質の安定性や逆洗効果が得られるなどの利点があります。
(2) 逆洗水の量と圧力：一般的な設計要件では、逆洗水の強度は 40 m3/(m2・h)、逆洗水の圧力は 0.15 MPa 以下です。
(3) 逆洗空気の量と圧力:逆洗空気の強さは 15 m/(m ・h)、逆洗空気の圧力は ≤0.15 MPa です。注: 逆洗プロセス中、入ってくる逆洗空気はフィルターの上部に集められ、その大部分は 2 穴排気バルブから排出されます。日々の生産において。排気バルブの開通性を頻繁にチェックする必要がありますが、主にバルブボールの上下の自由度によって特徴付けられます。
ガス水併用逆洗
(1) エアー洗浄後、水で逆洗します。フィルター水位をろ過層表面から 100mm まで下げ、数分間エアーを入れた後、水で逆洗します。表面の汚れが重く、内部の汚れが軽いフィルターに適しています。
注: 対応するバルブは所定の位置で閉じる必要があります。そうしないと、水位がフィルター層の表面より下に下がったときに、フィルター層の上部に水が浸透しなくなります。粒子が上下に乱れる間、汚れは効果的に排出されず、フィルター層の奥深くまで入り込んでしまいます。動く。
(2) エアと水の併用逆洗：静的濾過層下部からエアと逆洗水を同時に供給します。空気は上昇過程で砂層の中で大きな泡を形成し、濾過材に接触すると小さな泡に変わります。フィルター素材の表面をこする効果があります。水の上部を逆洗するとフィルター層が緩み、フィルター材が浮遊状態になり、空気がフィルター材を洗浄するのに有益です。逆洗水と逆洗空気の膨張効果は重なり合い、単独で行う場合よりも強力になります。
注: 水の逆洗圧力は、空気の逆洗圧力および強度とは異なります。逆洗水が空気パイプラインに入らないように注意する必要があります。
(3) 空気・水併用逆洗終了後、空気の流入を止め、逆洗水の流量をそのままにして 3 分から 5 分間洗浄を続けると、ろ床内に残った気泡を除去できます。
備考：上部の2穴排気バルブの状態に注目してください。
フィルター材の硬化原因の解析
(1) 一定期間内にろ過層上面に付着した汚れを効果的に除去できなかった場合、その後の逆洗工程において、逆洗用エアの分布が均一でないと膨張高さが不均一になってしまいます。洗浄エアの摩擦は、摩擦の勢いが小さいと濾材表面の油汚れ等の不純物を効果的に除去することができない。次の通常の水ろ過サイクルが使用されると、局所的な負荷が増加し、不純物が表面から内部に沈み込み、ペレットが徐々に増加します。大きく、同時にフィルター全体が破損するまでフィルターの充填深さまで広がります。
備考: 実際の運転では、主に底部空気分配パイプの穴あき、局所フィルターキャップの詰まりや損傷、グリッドチューブ間隔の変形などにより、逆洗空気が不均一になる現象がよく発生します。
(2) ろ過層表面のろ材粒子が小さく、逆洗時にろ材どうしが衝突する機会が少なく、勢いが小さいため洗浄が容易ではありません。付着した砂粒子は小さな泥団子を形成しやすい。逆洗後に濾過層が再整粒されると、泥団子は濾材の下層に入り込み、泥団子の成長とともに深部に移動します。
(3) 原水に含まれる油分がフィルターに捕集されます。逆洗後の残留物は時間の経過とともに蓄積し、濾材の硬化を引き起こす主な要因となります。逆洗をいつ行うかは、原水の水質特性や排水水質の要件に応じて、損失水頭の制限、排水水質、ろ過時間などの基準を使用して決定できます。
フィルタ処理および受入手続き上の注意事項
(1) 出水口と濾板の平行公差は 2mm 以下としてください。
(2) フィルター板の平面度、凹凸はともに±1.5mm以内です。フィルタープレートの構造は最適な総合加工を採用。シリンダーの直径が大きい場合、または原材料や輸送などの制限がある場合は、2 ローブ接続を使用することもできます。
(3) 空気逆洗リンクでは、フィルタプレートとシリンダの接合部分の適切な処理が特に重要です。
①フィルタープレートの加工誤差やシリンダーの転がりによるフィルタープレートとシリンダー間の径方向の隙間をなくすため、アークリングプレートはセグメントごとに溶接するのが一般的です。接触部分は完全に溶接する必要があります。
②中心パイプとフィルタープレートの径方向すきまの処理方法は上記と同様です。
備考: 上記の対策により、濾過と逆洗はフィルターキャップまたは排気管の間の隙間を通してのみ伝達されるようになります。同時に、逆洗および濾過チャンネルの分配の均一性も保証されます。
(4) フィルタープレートに加工した貫通穴の径方向の誤差は±1.5mmです。フィルターキャップのガイドロッドとフィルタープレートの貫通穴との間の嵌合のサイズが大きくなると、フィルターキャップの取り付けまたは固定が困難になる。スルーホールの加工は機械的に行う必要があります。
(5) フィルターキャップの材質はナイロンが最も良く、次いで ABS です。フィルターキャップは上部にフィルター材を追加しているため、押し出し荷重が非常に大きく、変形しないように高い強度が必要となります。フィルターキャップとフィルタープレートの接触面（上下面）には弾性ゴムパッドを設けてください。
投稿日時: 2022 年 6 月 20 日