Im Vergleich zu einzelnen-Medienfiltern sind die Hauptvorteile von Multimediafiltern:
Erreichen einer idealen „Filtermedien“-Verteilung: Wasser fließt von oben nach unten durch Schichten von Filtermedien mit unterschiedlichen Dichten und Partikelgrößen und bildet dabei auf natürliche Weise eine Porenverteilung mit gröberem Material oben und feinerem Material unten.
Maximierung der Filtrationskapazität: Die grobe Filtermedienschicht (z. B. Anthrazit) fängt eine große Menge größerer Schwebstoffe ab, während die feine Filtermedienschicht (z. B. Quarzsand) kleinere Partikel filtert, wodurch der Filtrationszyklus erheblich verlängert und die Schmutzaufnahmekapazität erhöht wird.
Reduziert den Wasserflusswiderstand und verhindert ein schnelles Verstopfen der Oberfläche: Die oberste Schicht aus groben Filtermedien verhindert wirksam, dass Schwebstoffe einen dichten „Filterkuchen“ auf der Filterschichtoberfläche bilden, sodass das Wasser für eine Tiefenfiltration reibungslos in das Innere der Filterschicht fließen kann.
Bei der Auswahl geht es nicht nur um die Auswahl der Materialien, sondern auch um die Auswahl ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften.
1. Häufig verwendete Filtermedien und ihre Eigenschaften
Anthrazit: Wird normalerweise als oberstes Filtermedium verwendet. Es hat eine geringe Dichte (~1,6 g/cm³), eine gute chemische Stabilität, eine raue und poröse Oberfläche, ein starkes Adsorptionsvermögen und ein großes Schmutzaufnahmevermögen. Allerdings ist seine Härte relativ gering und es erfährt im Langzeitbetrieb einen gewissen Verschleiß. Hohe-Dichte, hohe-Härte und hochwertige-Qualität sind anthrazit erforderlich.
Quarzsand: Filtermedien für die Kern-, Mittel- oder Unterschicht. Mäßige Dichte (~2,65 g/cm³), hohe Härte, verschleißfest, korrosionsbeständig, kostengünstig und weit verbreitet. Glatte Oberfläche, aber seine Abfangkapazität ist etwas geringer als bei Anthrazit. Es wird je nach Partikelgröße für verschiedene Schichten in groben und feinen Sand eingeteilt.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³) kann es beim Rückspülen stabil am Boden verbleiben und verhindert so wirksam den Verlust feiner Sand- und Kohlepartikel. Höherer Preis, wird hauptsächlich in Anwendungen verwendet, die eine strenge Stabilität der Filtermedienschichtung erfordern.
Aktivkohle: Spezielle Funktionsschicht (Entfernung organischer Stoffe, Restchlor und Gerüche). Es verfügt über eine große spezifische Oberfläche und ein starkes Adsorptionsvermögen. Geringe Dichte, leicht verloren; geringe mechanische Festigkeit, Verschleiß erzeugt Pulver. Wird normalerweise nicht allein als Filtermedium verwendet, sondern in Kombination mit Quarzsand und anderen Medien zur Bildung eines Multimedia-Filterbetts.
Granat: Ein Ersatz für Magnetit als hochdichtes Filtermedium in der unteren Schicht. Hohe Dichte (~4,2 g/cm³), hohe Härte, scharfe Partikelkanten, was zu kleineren Poren und höherer Filtrationspräzision führt.
Faserbällchen/Filtermedien: Wird für die Ultra-Hochpräzisionsfiltration verwendet. Variable Porosität, extrem hohe Schmutzaufnahmekapazität. Wird typischerweise in eigenständigen Feinfiltern verwendet, selten gemischt mit herkömmlichen Granulatfiltermedien.
Multimedia Filters_Xinxiang liefert Filter Co., Ltd.
2. Wichtige Entscheidungsfaktoren für die Auswahl von Filtermedien
Qualität des Zuflusswassers: Schwebstoffkonzentration, Partikelgrößenverteilung, Ölgehalt, Gehalt an organischen Stoffen usw. Hoher Schwebstoffgehalt: Anthrazit mit hoher Schmutzaufnahmekapazität wird bevorzugt. Ölig: Hydrophobe/oleophile oder oberflächenmodifizierte Filtermedien sollten in Betracht gezogen werden. Entfernung organischer Stoffe/Restchlor erforderlich: Aktivkohleschicht kann hinzugefügt werden.
Abwasseranforderungen: Zieltrübung, Schwebstoffgehalt. Hohe Anforderungen erfordern feinere Filtermedien der unteren Schicht (z. B. feiner Quarzsand) oder eine mehrschichtige Konfiguration.
Chemische Verträglichkeit: Das Filtermedium muss dem pH-Wert und den Oxidationsmitteln des Zulaufwassers standhalten, um Auflösung oder Strukturschäden zu vermeiden.
Betriebs- und Wartungskosten: Dazu gehören die Kosten für Filtermedien, der Austauschzyklus sowie der Wasser- und Stromverbrauch für die Rückspülung.
Die Bewertungsoptimierung ist der Schlüssel zur Leistung von Multimediafiltern. Sein Ziel ist es, nach der Rückspülung eine perfekte Schichtung jeder Filtermedienschicht zu erreichen und so eine ideale Struktur „oben locker, unten dicht“ zu bilden.
1. Grundprinzip: Synergie von Dichte- und Partikelgrößenunterschieden
Dichteprinzip: Dies ist die Grundlage für die Erzielung einer Schichtung. Es muss sichergestellt werden, dass die Dichte des Filtermediums der oberen Schicht < die Dichte des Filtermediums der mittleren Schicht < die Dichte des Filtermediums der unteren Schicht ist. Klassische Kombination: Anthrazit (1,6) < Quarzsand (2,65) < Magnetit (4,5).
Prinzip der Partikelgröße: Unter der Voraussetzung, den Dichteunterschied sicherzustellen, ist die Partikelgröße des Filtermediums der oberen Schicht > die Partikelgröße des Filtermediums der mittleren Schicht > die Partikelgröße des Filtermediums der unteren Schicht. Dadurch wird sichergestellt, dass sich die dichteren, kleineren Partikel am Boden absetzen, selbst wenn der Rückspülwasserfluss das Filtermedium stört.
Ein Schlüsselkonzept: Effektives Partikelgrößenverhältnis
Um zu verhindern, dass sich verschiedene Filtermedienschichten beim Rückspülen vermischen (ein Phänomen, das als „Mischen“ bezeichnet wird), ist das effektive Partikelgrößenverhältnis benachbarter Filtermedienschichten ein wichtiger Parameter. Empirisch sollte das Partikelgrößenverhältnis des oberen zum unteren Filtermedium größer oder gleich 2 sein. Beispielsweise sollte die effektive Partikelgröße der oberen Anthrazitschicht 1,0 mm und die effektive Partikelgröße der unteren Quarzsandschicht 0,5 mm betragen.
2. Klassische Abstufungsschemata und Optimierungsstrategien
Doppelschichtiges Filtermedium: Obere Schicht - Anthrazit (Partikelgröße 0,8-1,2 mm), untere Schicht - Quarzsand (Partikelgröße 0,4-0,8 mm). Die Gesamtdicke beträgt typischerweise 700–900 mm, mit einem Dickenverhältnis von Kohle zu Sand von etwa 1,5:1 oder 2:1 (z. B. 600 mm Kohle + 300 mm Sand). Dies ist die am weitesten verbreitete und wirtschaftlichste Methode, die für die meisten gängigen Wasserqualitäten geeignet ist.
Drei-Filtermedien: Obere Schicht - Anthrazit (1,0-1,6 mm), mittlere Schicht - Quarzsand (0,4–0,8 mm), untere Schicht – Magnetit/Granat (0,2–0,5 mm). Die Gesamtdicke beträgt typischerweise 900–1200 mm. Beispielverhältnis: 500 mm (Kohle): 300 mm (Sand): 100 mm (Eisen).
3. Steuerung der Sortieroptimierung
Ungleichmäßigkeitskoeffizient (K80): K80=d80/d10. d10 (effektive Partikelgröße) und d80 sind Schlüsselparameter.
Wählen Sie Filtermedien mit dem kleinstmöglichen K80. Je kleiner K80, desto gleichmäßiger ist die Partikelgröße des Filtermediums, desto gleichmäßiger ist die Porenstruktur, desto besser ist die Filterwirkung und desto langsamer steigt der Druckverlust.
Rückspülintensität und Expansionsrate: Finden Sie eine Rückspülintensität, die es der Anthrazitschicht ermöglicht, sich angemessen auszudehnen (z. B. 20 %-30 %), während sich die Quarzsandschicht nur geringfügig oder gar nicht ausdehnt. Stellen Sie durch Anpassen des Rückspülwassers und der Luftmenge (bei Verwendung einer kombinierten Luft-Wasser-Rückspülung) sicher, dass das Filtermedium gründlich gereinigt wird und gleichzeitig die Medienvermischung minimiert wird.
PS: Häufige Probleme, die in der Praxis auftreten
Problem 1: Übermäßige Rückspülintensität; beschädigte Entwässerungseinrichtung (z. B. hydraulischer Verteiler); Unzureichende Dicke der unteren Filtermedienschicht mit hoher -Dichte.
Lösung: Überprüfen Sie die Ausrüstung, um sicherzustellen, dass die Abstufung und Dicke der unteren Stützschicht (Kiesel, Magnetit) den Designanforderungen entspricht.
Problem 2: Verursacht durch Algen, klebrige Substanzen, Eisen- und Manganoxide usw. im Zufluss; unvollständige Rückspülung.
Lösung: Vorbehandlung verstärken; regelmäßige Luftwäsche + Wasserrückspülung durchführen; Erwägen Sie eine chemisch-verstärkte Rückspülung.
Problem 3: Ungeeignetes Partikelgrößenverhältnis, übermäßige Rückspülintensität, unzureichender Unterschied in der Filtermediendichte.
Lösung: Berechnen Sie die Abstufung neu und wählen Sie Filtermedien mit geeigneter Dichte und Partikelgröße aus. den Rückspülvorgang präzise steuern.