过滤介质分类
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多介质过滤器设计方案引言多介质过滤器是目前广泛应用于水处理领域的一种常见设备。
本文将详细介绍多介质过滤器的设计方案,包括工作原理、结构设计、材料选择和操作维护等方面,以帮助读者更好地了解和应用多介质过滤器。
工作原理多介质过滤器主要是利用了不同物理性质的介质层对水进行多级过滤,以去除其中的杂质和悬浮物。
其工作原理如下:1.上层介质:粗颗粒介质–用于过滤较大颗粒的悬浮物和杂质,如泥沙、砂石等。
–通常使用石英砂、石英石、绿石、陶瓷球等作为上层介质。
2.中层介质:中等颗粒介质–用于进一步过滤较小颗粒的悬浮物和杂质。
–通常使用活性炭、炭砂、煤炭等作为中层介质。
3.下层介质:细颗粒介质–用于最细颗粒的过滤,以保证水质的最终脱色和净化。
–通常使用石英砂、铁砂、锰砂等作为下层介质。
整个多介质过滤器系统中,水从上至下通过不同层级的过滤介质,逐级去除杂质和悬浮物,最终得到清澈的水质。
结构设计多介质过滤器的结构设计包括滤器罐体、滤料层理和进出水管道等几个方面。
1.滤器罐体:一般采用环氧内胆和玻璃钢外衣的结构,以保证过滤器的耐腐蚀性和机械强度。
2.滤料层理:根据实际需要,可设计为单层、双层或多层结构,以满足不同水质的过滤要求。
每一层滤料之间需要设置分隔层,以保证水流均匀通过每一层滤料。
3.进出水管道:进出水口需要设计在滤料层的上部和下部,以保证水能均匀进入和退出滤料层,达到更好的过滤效果。
材料选择多介质过滤器的材料选择直接关系到设备的耐久性和过滤效果。
1.滤料材料:石英砂、石英石、绿石、陶瓷球、活性炭、炭砂、煤炭、铁砂、锰砂等。
根据水质和处理目标,可选用单一材料或组合使用多种材料。
2.罐体材料:环氧内胆可保证耐腐蚀性,玻璃钢外衣可增强罐体的机械强度。
3.进出水管道材料:一般选择耐腐蚀的塑料管道或不锈钢管道,以防止出现二次污染。
操作维护为保证多介质过滤器的正常运行和长期稳定性,需要进行一定的操作维护。
1.定期冲洗:根据水质和使用时间,每隔一段时间需进行定期冲洗,清除滤料堵塞和杂质嵌积,以保证过滤效果。
过滤介质的分类凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多孔物都统称为过滤介质。
它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。
工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为挠性介质,刚性介质及松散性过滤介质三大类:∙挠性过滤介质:o金属过滤介质o非金属过滤介质:棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、非织造纤维织物:非织造滤布(、滤纸、滤毡、过滤衬垫)o金属、非金属混合介质∙刚性过滤介质o烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、烧结铝氧化物、玻璃过滤介质∙松散过滤介质o硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素,砂,木炭粉、无烟过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。
用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。
常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。
常用过滤介质及其主要性能1.3.1 滤布这是在工业上品种最多,应用最广泛的过滤介质。
滤布有纺织滤布与非纺织滤布之分。
其构成材料均为天然纤维(棉,毛,丝,麻)或合成纤维。
滤布的过滤性能决定于材质,纤维织法及后处理加工。
(1)纺织滤布纺织滤布由三种不同类型的纱线织成:单纤(单缕纱),复丝长纤(定长纤维纱)和短纤(多缕纱)。
多介质过滤器是一种常用的水处理设备,用于去除水中的悬浮颗粒、悬浮物和杂质。
它由多个层次的过滤介质组成,每个介质层具有特定的物理和化学性质,共同协作以达到净化水的目的。
以下是多介质过滤器的工作原理:
过滤介质层次:多介质过滤器通常由多个不同颗粒大小和密度的过滤介质层组成,按照粗细程度从上到下排列。
典型的过滤介质包括砂、石英砂、煤炭、活性炭等。
理化作用:当水通过多介质过滤器时,悬浮物和杂质会受到不同过滤介质层的物理和化学作用。
筛选:较粗的过滤介质层可以筛选掉较大的颗粒和悬浮物,如砂层可以过滤掉较大的杂质。
吸附:较细的过滤介质层可以通过表面吸附作用吸附住更小的悬浮物和杂质,如活性炭层可以吸附有机物质和某些化学物质。
孔隙过滤:过滤介质层之间的孔隙可以提供微小的通道,通过孔隙过滤作用,进一步去除较小的颗粒和悬浮物。
清洗和回水:随着过滤介质层逐渐被杂质堵塞,多介质过滤器的过滤效果会下降。
因此,定期清洗和回水是保持过滤效果的重要步骤。
清洗可以通过逆冲洗或反洗的方式,将堵塞的杂质冲刷出去,回水则可以将清洗后的水重新注入过滤器。
总的来说,多介质过滤器通过多层过滤介质的协作作用,利用筛选、吸附和孔隙过滤等机制,去除水中的悬浮颗粒和杂质。
它是一种有效的水处理方法,广泛应用于工业、民用和商业领域中的水净化和水处理过程。
固液分离过程中过滤介质的选择与应用天津大学谭蔚教授1.概述2.过滤介质的分类3.编织滤布4.过滤介质的特性及影响因素5.机织过滤介质的堵塞6.过滤介质的选择1. 概述成功的过滤操作很大程度上取决于选择合适的过滤介质。
实验来选择存在问题滤布选择在润滑油白土过滤时均采用两层滤布与滤纸对新的过滤介质华北制药集团Vc 生产中不知道有双层复合滤布操作条件不合适在润滑油白土过滤时,原来在120℃时过滤,滤布发黄,寿命短,后来改为80 ℃操作,滤布寿命提高一倍。
使用合适的滤布或者过滤介质可有以下优点:2、过滤介质的分类2.1 按过滤原理分类滤饼过滤澄清过滤2.2 按材质分类天然纤维合成纤维金属、塑料及陶瓷2.3 按结构分类活性炭石榴石磁铁矿石英砂无烟煤松散性过滤介质无机滤膜滤 芯多孔玻璃多孔金属多孔陶瓷多孔塑料刚性过滤介质柔性过滤介质过滤介质非金属过滤介质纸板非织造布高分子有机滤膜非金属过滤介质非织物类过滤介质金属过滤介质织物类过滤介质金属过滤介质不锈钢纤维毡滤纸板状滤网条状滤网天然纤维织物合成纤维织物金属丝编织滤网纺织物滤布 2 微米非编织介质纤维毡10微米滤纸2微米滤板0.5微米刚性多孔介质陶瓷1微米烧结金属3微米松散固体介质(纤维、粉末等,<1微米)膜(高分子有机膜和无机膜)金属丝网5微米2绕线或绕纤维的缠绕式筒式10织造滤布天然或者人工合成纤维编织织物1005孔板金属网金属板5-25金属丝缠绕滤管扇形洗涤元件金属缝隙过滤元件最小截留粒径(μm )实例种类单丝,复丝,人造短纤维纱线的混纺织物。
3. 编织滤布按滤布纱线构成分类单丝复丝短纤维按滤布纱线构成分类单丝滤布按滤布纱线构成分类复丝滤布按滤布纱线构成分类短纤维纱滤布改变经纱线和纬纱线的编织方式可织出不同结构的滤布。
3.1 单丝和复丝单丝滤布这种滤布很容易通过反冲洗来清洗。
(包括热处理和砑光等现代的发展趋势是由细的和粗的单丝生产复合滤布。
复合滤布实际上这种滤布是仿照顶层过滤滤布被一个辅助滤布支撑的复合情况设计的。
过滤的基础知识摘录自《过滤介质及其选用》一、过滤的基本类型过滤分为筛滤、深层过滤及滤饼过滤等几种基本类型。
1.筛滤过滤介质有大的孔隙,只要固体粒子的尺寸大于该孔隙,它们就会沉淀在过滤介质上,而尺寸小于孔隙的粒子,则随滤液一起通过介质。
此种过滤机理在杆筛、平纹编织网及膜上都起着主要作用。
由于粒子是沉淀在介质的表面上,所以此种过滤现象也称为表面筛滤。
如果筛滤机理出现在介质的深处——流道窄小到比固体粒子尺寸还小的地方,那么此种筛滤称为深部筛滤。
例如毡子、非织造布及膜等介质,都具有深部筛滤机理。
2.深层过滤其过滤介质具有立体的孔隙结构,能捕集小于孔隙的固体粒子,甚至远小于孔隙(流道)的固体粒子,也能在介质的深部被捕集。
深层过滤具有复杂的混合机理。
固体粒子在惯性力、液压力或布朗运动(分子运动)作用下,首先同孔隙流道壁相接触,然后粒子附在孔隙流道壁上,或者粒子在范德华力或其他表面力作用下彼此附聚在一起。
这些力的大小和效果取决于水溶液中离子的浓度和种类及气体的湿度。
深层过滤体现在毡子和非织造布中,在高效空气过滤机和深层砂过滤机中尤其重要。
3.滤饼过滤简单地说,随着过滤的进行,介质上形成了滤饼。
滤饼本身起着过滤介质的作用,固体粒子被滤饼表面截留,而液体则透过滤饼和介质成为滤液。
滤饼逐渐增厚,滤液也逐渐清澈。
在过滤的初期,由介质截留住大于其孔隙的粒子,而细小的粒子则透过介质随滤液排除。
此时的滤液不够清澈,应打循环返回到悬浮液槽中。
经过一定时间的循环后,再收集合格的滤液。
在大粒子被介质截留的同时,有些小于介质孔隙的细小粒子会在孔隙上“架桥”。
架起的桥会拦住细小粒子透过过滤介质,因而被截留住的大粒子和小粒子逐渐累积成薄饼层,乃至厚饼层。
此后,过滤便转入了滤饼过滤阶段。
显然在过滤的初期,过滤介质起着决定性作用,并且会长久影响滤饼的结构和整个过滤过程。
4.十字流过滤随着过滤应用领域的扩大,难过滤的物质已屡见不鲜(如极小粒子或金属氢氧化物等)。
过滤介质分类
凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多孔物都统称为过滤介质。
它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。
工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为挠性介质,刚性介质及松散性过滤介质三大类:
・挠性过滤介质:
o金属过滤介质
o非金属过滤介质:棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、非织造纤维织物:非织造滤布(、滤纸、滤毡、过滤衬垫)
o金属、非金属混合介质
・刚性过滤介质
o烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、烧结铝氧化物、玻璃过滤介质
・松散过滤介质
o硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素,砂,木炭粉、无烟
过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。
用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。
常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。
1.2选择过滤介质的基本要求
(1)过滤介质对固体颗粒的捕集能力
这关系到过滤的分离次序。
所谓捕集能力就是能截留的最小颗粒尺寸。
捕集能力取决于介质本身的孔隙大小及分布情况。
下表为各类过滤介质能捕集的最小颗粒。
介质类型举例能够截留的最小颗粒(微米)
滤布天然及合成纤维编织的滤布10
滤网金属丝编织网>5
非织造纤维介质纸(纤维素)纸(玻璃纤维材料)毛毡5210
多孔材料薄膜0.005
刚性多孔材料陶瓷金属陶瓷13
松散固体介质硅藻土膨胀珍珠岩<1<1
(2)渗透率
过滤介质的渗透率反映了它对滤液流动的阻力,它影响过滤机的生产强度和过滤推动力---压强差
过滤介质的渗透率可由达西方程来描述:
对由颗粒或纤维填充的过滤床,其渗透率K可用柯兹尼-卡尔曼方程式给出:
单丝纺织纤维介质的渗透率可由以下半经验方程给出:
由此可见,过滤介质的渗透率与介质本身的孔隙率有关。
常用过滤介质的空隙率如下表:
介质名称金属丝网平纹、斜纹陶瓷特级多孔材料薄膜纸硅藻土精制
空隙率%15~2530~3530~50708060~9580~90
(3)卸渣和清洗再生性能
卸渣能力就是指过滤结束后能利用滤饼自身策略或压缩空气吹除,机械刮除等措施把滤饼从介质表面除净的能力,这对于象转鼓,翻盘,带式真空过滤机等连续过滤机来说是维持正常操作的先决条件。
过滤过程中总有少量滤渣颗粒堵塞在介质孔隙中,必须在每个操作循环的卸渣工序结束后用冲洗,吹扫等方法把颗粒从介质表面,孔隙中清洗掉,以维持介质的过滤效率和性能。
再生性能主要取决于过滤介质的构成材料和纺织、加工方法(制造工艺)。
(4)化学稳定性能
由于过滤过程所处理的物料多种多样,它们的化学性质各不相同。
有酸性,碱性,强氧化性,有机溶剂等,而且都在一定的温度下过滤。
这就要求所选用的过滤介质结构材料能在被处理的物料中具有良好的化学稳定性,耐化学腐蚀,耐温度变化,耐微生物作用。
一般而言,聚丙烯纤维具有良好的耐酸性。
耐碱性和耐氧化剂作用,聚乙稀纤维在室温下对酸,碱溶液具有稳定性,涤纶材料具有良好的耐酸性。
(5)材料的物理,机械性能
材料的物理,机械性能包括吸湿性,耐磨性,机械强度,伸延率等,均影响介质的过滤性能及使用寿命。
不同类型结构的过滤机对介质物理、机械性能要求也有差异,
如板框过滤机与叶片过滤机、转鼓过滤机相比,对滤布的机械强度要求更高。
带式过滤机对滤布的强度要求比倾覆盘式过滤机高,而且要求一定负荷下延伸率尽可能低。