文档介绍：一种新型过滤装置
(使用复合式纤维滤料的一种新型过滤装置)
摘要:论述了如何将复合式纤维滤料应用于无电环境下的过滤装置;只要水源有一定的压力,该过滤装置既可完成过滤和反冲洗,可以长时间的反复使用。论述了该过滤装置的工作原理和结构形式。该过滤装置可以稳定将进水浊度为20-60NTU的水,在滤速20-100m/h的条件下,使的滤后水浊度≤1NTU,悬浮物去除率≥96%,过滤周期5-48h. 该过滤装置添补了在无电环境下工业精密水过滤装置的空白。该过滤装置比同规格流量砂滤设备重量轻65%,便于流动使用。
一、研究背景和研究目的介绍
复合式纤维滤料是近年来发展的结合颗粒滤料与纤维滤料特点的一种新型滤料,是一种最新水环保技术。它既能发挥纤维滤料比表面积大、过滤精度高、纳污量大,过滤周期长,过滤流速高的优势,又具备颗粒滤料反冲洗容易简便、洗净度高和耗水量少的优点。复合式纤维滤料在城市给排水,工厂给排水等已有一定的应用,但都必须在有电的条件,过滤设备才可使用。本文主要研究应用该技术设计一种过滤设备:小型化;在无电环境下或在野外,只要水源有一定的压力既可完成过滤和反冲洗,可以长时间的反复使用;扩展该复合式纤维滤料的应用空间。
二、复合式纤维滤料的特点
在本过滤装置中采用的滤料是一种复合纤维滤料,最显著的特征是其不对称结构。它具有纤维滤料比表面积大、过滤精度高、纳污量大,过滤周期长,
过滤流速高的优点,同时也具有颗粒滤料反冲洗容易简便、洗净度高和耗水量少的优点。由该滤料形成滤床空隙率分布接近理想滤料。过滤水的质量最主要的决定因素是滤料。衡量过滤技术的先进性主要从以下四方面来考虑:1)、空隙率;2)、速率;3)、纳污量;4)、精度;要做到四者的统一那是一种理想的过滤技术。
砂滤技术(或均质过滤技术)是一种等效孔隙过滤,若要追求高速过滤,必须加大滤料粒径、加大孔隙,但会影响过滤精度;若要提高过滤精度,则需要选择有效直径很小的细砂形成滤床,但必然会降低过滤速度、降低纳污量及增加反洗难度。
 
为了提高过滤效率,采用双层或多层滤料,在确保过滤精度的前提下,可以提高流速及纳污量。但无法进行反冲洗。
 
理想的滤床结构应当是滤床中有N个滤层(n-∞),可以在确保高精度的过滤前提下,大大提高过滤效率、流速及纳污量。
 
用无限层不同规格的砂子铺就滤床很显然是不切合实际的,但用这种方法铺就的滤床却是非线性的,那么有没有一种非线性物质能替代砂子形成一种理想的滤床结构(横断面空隙率均匀性和纵断面空隙率呈合理梯度变化);复合纤维滤料实现了理想的滤床结构,并在过滤过程中,滤层上部是以吸附为主,滤层下部以过滤为主。
复合纤维滤料具有过滤时构成的滤层有着空隙率从上至下自然变小的“理想滤料”的特点,又具有反冲洗时滤料充分散开,形成了一种全新的过滤技术。
三、过滤装置的原理和工作过程
参看工作原理图
原水()进入该过滤装置内部布水结构进行均匀布水,原水中的细小悬浮物与纤维滤料进行微絮凝反应,微絮凝反应后的原水通过滤床,大量的微絮凝体被截留。
刚开始过滤的出水浊度一般达不到要求,这时的出水叫正洗排水,即过滤滤层未能完全形成,在滤层形成前需将控制面板的上面两个控制阀门扳至过滤位置,下面两个控制阀门扳至排污位置。正洗排水要及时进行检验,待出水浊度达到标准后,切换阀门,即将下面两个控制阀门扳至过滤状态,或按工况中过滤状态扳动控制阀手柄位置,将合格水送至系统用水设备中。也可视排污出口水质变清即可进入用水设备中,一般为1-3分钟。过滤后的水质突然变浑即表面过滤滤层失效,即过滤水压头损失达到一定值或达到一定的过滤时间或出水浊度不合格为止,此时为一个过滤周期。此时必须进行反冲洗。按照工况图进行反冲洗操作。
反冲洗时,分别对A、B两罐进行冲洗。首先对A罐进行反冲洗,清水由B灌正排清水管道进入,经过A罐过滤器底部布水器,由下至上对滤床进行松动,同时开启水力马达,对滤料进行冲洗5~10 min。A罐反冲洗完毕。切换阀门,利用A罐清水对B罐进行反冲洗。整个反洗过程约20min。
反洗结束,重新进行过滤周期。下面用工况图说明各个工况操作手柄位置,以便对操作有一个明了的认识。
工况图说明:
在图中所示为手柄位置,圆点指示阀中心,长线为手柄指示方向,在使用中按照手柄指示方向进行操作即可,同时按照工况图启动相应的水力马达。在手动换向阀上给出控制手柄所对应的水力马达。
图中所示虚线为三通阀中心流向标志,即手柄操作时要保证流向相应于三通阀手柄中心的显示。
四、过滤装置的结构及核心特点
详见结构图
球形和圆柱体相惯;球形是具有相对较大空间的腔体形状,以满足反向冲洗所需要的空间;圆柱体内腔用于填放颗粒滤料、形成有效过滤通道;两者以