多介质过滤器通常是一个立式或卧式的圆柱形钢制(或玻璃钢)压力容器,其内部结构主要包括:
罐体:承受运行压力的主体结构。
滤料层:核心部分,由多种介质按粒径和密度从大到小、从上到下分层铺设。
布水系统(上布水器):位于罐体顶部,使进水均匀分布在整个滤料层表面,避免水流冲击形成沟流。
集水系统(下布水器):位于罐体底部,均匀收集过滤后的清水,并在此系统进行反洗时的布水,确保反洗均匀。
人孔/手孔:用于填装和更换滤料。
视镜:观察滤料状态和反洗情况。
管道及阀门系统:包括进水管、出水管、反洗进水管、反洗排水管、正洗排水管及相应的控制阀门(手动、气动或电动)。
控制系统:简易型可采用手动阀门控制,自动化程度高的则配备PLC控制器和多路阀,实现自动过滤、反洗、正洗等操作。
常见滤料组合:
多介质过滤器的工作周期包括两个主要过程:过滤 和 反冲洗。
1. 过滤过程:
待处理的原水在泵送压力下,从过滤器顶部进入,通过布水系统均匀分布。
水流自上而下穿过由不同介质组成的滤料层。在水流通过滤床的过程中:
机械筛分:粒径大于滤料孔隙的悬浮颗粒被直接截留在滤料表面。
沉淀作用:比重大于水的颗粒在重力作用下沉降到滤料表面。
吸附凝聚:微小的胶体颗粒和杂质通过范德华力、静电作用被吸附在滤料表面。
经过层层净化后,清水由底部的集水系统收集,并从出水口排出。
2. 反冲洗过程:
随着过滤的进行,被截留的杂质不断积累,会导致过滤器进出口的压差(阻力)增大,出水水质下降。此时需要进行反冲洗,以恢复滤料的过滤能力。
水流反向:关闭进水阀和出水阀,开启反洗进水阀和排水阀。
气水擦洗(可选):有时会先通入压缩空气,对滤料进行强力擦洗,使附着在滤料上的杂质脱落。
水流冲洗:反洗水(通常是过滤后的清水)从过滤器底部强劲注入,自下而上穿过滤料层。
膨胀流化:在上升水流的作用下,滤料层被冲散、膨胀,滤料颗粒之间相互摩擦、碰撞,将截留的污物剥离下来。
排污:含有大量污物的反洗废水从顶部的排水阀排出,直至排水变清。反洗完成后,设备进入短暂的正洗(按过滤方向冲洗几分钟),然后即可重新投入过滤运行。