机械过滤器

水中的杂质可分为三类：（1 ）溶解物；（2 ）胶体颗粒；（3）悬浮 物
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水中的杂质对水质的影响
1、悬浮物质： 泥沙、粘土：使水浑浊、产生粘泥 藻类及原生动物： 使水有色度、有臭味、浑浊并产生粘泥 细菌：致病、产生粘泥、产生 腐蚀 其它不溶物质：产生沉积 2、胶体物质 溶胶（如硅胶）：致使结垢 胶体等）：使水浑浊、产生吸附和沉积 高分子化合物（如腐殖酸
2. 配水系统
配水系统的类型较多，现在常用的有母支管式、孔板式和支持层式三 种： ﹙1﹚ 母支管式的配水系统由母管和支管组成。按其开孔的形状 又可分为小孔式和缝 隙式两种。这种配水支管要用不锈钢或优质塑料 制成。缝隙的宽度一般不大于0.4mm。如果开孔的尺寸大于滤料的最 小粒径，需在支管的外面包扎50~60目的涤纶网或尼龙网。 ﹙2﹚ 可 以在支管上固定缝隙式或叠片式水帽。 ﹙3﹚ 在过滤器内的滤料层底 部装设大孔板，并在孔板上固定缝隙式或叠片式水帽。 对于采用气水 合洗的过滤器，可以选择柄式水帽。﹙4﹚ 支持层式是在过滤器内滤 料层的底部装填不同粒径的填料。一般情况下，填料 分为五层，其级 配如表2.5.1。 ﹙5﹚ 水帽是在孔板或支管上安装的一种带有缝隙的部 件，可由塑料或陶瓷等材料制 成。塑料水帽的布水均匀性好，但耐磨 性能较差。在过滤器的运行中，水通过水帽的缝隙流入配水支管或孔 板的下部，使经过滤层的水与滤料分离。在过滤器的反洗时，水流从 水帽下部进入，使过滤层膨胀，同时，靠水流与滤料的摩擦，达到清 洗过滤层的目的。水帽的形式很多，有缝隙式、叠片式、长柄式等。
水的过滤处理
现在，在电厂锅炉补给水处理中，过滤的作用在于保护后级化学除盐 设备的正常运行。过去，曾经认为：过滤只用于地表水混凝澄清后的 处理，地下水一般不需要过滤。Biblioteka Baidu年来，发现井水中带出的沙粒，同 样影响离子交换器的运行，为此，不论是地表水还是地下水，水处理 系统都会采用过滤设备。 水中悬浮物对下向流运行离子交换器的危害， 主要表现在离子交换树脂层内形成泥饼，被冲成块状泥饼会沉入树脂 层的底部，这不仅要增大离子交换器的水流阻力，而且泥沙会被水带 走，污堵后级的离子交换器，则会直接污堵树脂层，造成水流阻力急 剧增大，以致无法进行。
应用范围
主要用于水处理除浊、软化水、电渗析、反渗透的前级预处理，也可 用于地表水、地下水等方面。可有效地去除水中的悬浮物，有机物、 胶体、泥沙等。 可广泛应用于电子电力、石油化工、冶金电镀、造纸纺织、制药透析、 食品饮料、生活饮用水、工厂企业用水、游泳池等。可满足各行业液 体过滤需要。 在很多工艺流程里都需要用到机械过滤器，例如我们很熟悉的电渗析 工程，电渗析工程，净化水之前必须经过的一个流程就是需要通过机 械过滤器除掉悬浮物，颗粒状等杂质。还有很多像苦咸水淡化、太空 水生产，饮用纯净水、地下水除氟，还有制药行业针剂制备，化肥， 机械行业用水等流程都需要用到机械过滤器。
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技术参数
工作压力
水压试 验 进水浊度 工作温度 运行流速
〈0.6Mpa
0.75Mpa 〈 5mg/L 5-40℃ 6～8m/h
反洗强度
填料高度
12~16L/m2· s
1400mm
机械过滤器滤料要求
滤料是过滤的基础，因为过滤作用就是利用滤料层来完成的。 用作滤 料的物质，应具备以下条件：化学性能稳定，不影响出水水质；机械 强度好，使用中不碎裂；粒度适当。此外，还应当是价格低廉，便于 取材。常用的滤料为石英砂、无烟煤、大理石等。滤料选择的依据是： 在确保滤料的化学稳定性的前提下，应尽量选择机械强度好、介质真 密度大、粒度适中、孔隙率大的物质作滤料。
3、溶解物质： HCO3-、CO32-、OH-：使水具有形成碳酸盐垢的倾 向，例如碳酸钙、碳酸镁。 SO42-：使水具有形成硫酸盐垢的倾向,例 如硫酸钙、硫酸钡。 Cl-：产生金属腐蚀。 F-：过量可致病。 Ca2+、 Mg2+：可能形成结垢。 Fe3+、Mn2+：产生气味，腐蚀金属，并可 能形成氢氧化物沉淀。 CO2：降低水的pH。 O2：腐蚀金属。
述概
机械过滤器，将原水送入装有各级匹配的石英砂的机械过滤器，利用 石英砂的截污能力，可有效地去除水中的较大颗粒悬浮物和胶体等， 使出水的浊度小于1mg/l，以保证后续处理的正常运行。
原水在管道内加入絮凝剂，絮凝剂在水中发生离子水解和聚合过程， 水中胶体粒子对水解及聚集的各种产物进行强烈的吸附，使粒子表面 电荷和扩散厚度同时降低，因而粒子间相互排斥能降低，相互接近而 凝聚，水解产生的聚合物被两个以上的胶体吸附后，在粒子间产生架 桥联接，逐步形成较大的絮凝体，经过机械过滤器时，为砂滤料载留。
. ③取出后水质状况容易发生改变； . ④由于采水器的吸附或沾污及某些组分的损失，水样的真实性将受到影 响。
地表水的特征是：
. ①除海洋含盐量极高以外．其他地表水的含盐量低； . ②与地下水相比，硬度较低；
. ③与地下水相比．地表水中污染物质含量很高。
天然原水中的杂质
水是溶解能力很强的溶剂，水又与外界环境如空气、地壳、土壤等广 泛接触，故而水中必然含有多种杂质，而水的处理或净化其实质就是 通过各种处理技术去除水中有关杂质，以获得达到一定水质标准的水 以供饮用或工业应用，因此在研究各种水处理技术前，必须重视和了 解水中的各类杂质。
机械过滤器采用不锈钢操作阀组，过滤器的启运、正洗、反洗、 停机等工序均是手动控制操作。
当机械过滤器运行至进出口压差为0.02MPa时，必须进行反洗。
工作原理
机械过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，使原液通 过该介质，去除杂质，从而达到过滤的目的。其内装的填料一般为： 石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择 使用。机械过滤器主要是利用填料来降低水中浊度，截留除区水中悬 浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯嗅味及部分重金属离子，使给 水得到净化的水处理传统方法之一。
性能特点
1．设备造价低廉，运行成本费用低，管理简便
2．滤料经过反洗可多次使用，滤料寿命长
3．过滤效果好，占地面积小[3] 。
技术参数
工作压力： 0.05MPa ～ 0.6MPa 工作温度： 5℃ ～ 40℃ （特殊温度可定做）单机流量： 0.5m3/h ～ 80m3/h 操作方式：手动或自动控制过滤速度： 5m3/h ～ 12m3/h, 最大 15m3/h 产品规格： Φ223 ～ Φ3000筒体材质：304、316L、Q235衬胶或玻涂环氧。基本参数： ◆ 原理：吸附法 ◆ 用途：固液分离 ◆ 样式：立式过滤器 ◆ 性能：高效过滤 ◆ 适用对象：水 ◆ 适用对象性质：低温物料 ◆ 滤料类型：石英砂 ◆ 适用范围：石油、制药、汽车、轻工、水处理、电镀、纺织等行业的水处理系统[4] 机械过滤性能表
去除天然水中杂质的工艺
（1 ）混凝：在原水中投入药剂（净水剂），使药剂与原水经过充分 的混合与反应（即混凝过程在反应池进行），这样水中的悬浮物和胶 体杂质形成易于沉淀的大颗粒絮凝体 （2 ）沉淀 通过混凝过程的原水夹带大颗粒絮凝体以一定的水流速度 流进沉淀池，通过沉淀池进行重力分离，将水中比重大的杂质颗粒下 沉至沉淀池底部排出。 （3）过滤 原水通过混凝、沉淀工艺后，水的浑浊度大为降低，但通 过集水槽流入水池中的沉淀水仍然残留一些细小的杂质，通过滤池中 的粒状滤料（如石英砂、无烟煤等）截留水中细小杂质，使水的浑浊 度进一步降低
分类特点
单流式机械过滤器的管道简单，运行平稳。过滤流速一般为 4— 50m/h，运行周期一般为8小时。双流式机械过滤器上下两端设有进水 装置，中部设有出水装置。其优点是过滤水量较大，除污能力较高， 运行周期长，一般为20小时，缺点是管道系统较为复杂，运行不太稳 定 ， 冲 洗 换 料 较 为 困 难 。
地表水经过混凝处理后，虽然已经将其中的大部分悬浮物沉淀在澄清 池内，从外观上看也比较透明。但实际上，水中仍含有少量细小的悬 浮物，所以，必须进一步处理。否则，当进入后级离子交换器时，会 污堵交换层，妨害正常运行。进一步除去水中悬浮物的常用方法为过 滤。过滤，是大家熟知的方法，如将水通过滤纸、砂层、几层布，都 可将水中的悬浮物分离出来，这就是过滤。在火力发电厂的水处理系 统中，过滤的特点是水中的悬浮物含量不多，但水量较大，所以常用 的是粒状滤料过滤法。因为用这种方法，设备比较简单，且当滤层被 污堵后，易用反滤的方法（即用水自下而上的冲洗滤层）恢复其过滤 能力。最常见的滤料过滤是砂子，将水通过砂层过滤，就可将水中的 悬浮物截留下来，流出的是清水。这里，主要是讲述用粒状滤料过滤， 至于其他的过滤方法，不进行介绍。
过滤器的结构原理及运行操作
汽机分场：王振海
前
言
机械过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，使原液通 过该介质，去除杂质，从而达到过滤的目的。
对于水处理来说，机械过滤器目的是去除水中的杂质。
首先，我们对水有一定的了解。
1 .什么是水
水（化学式：H₂O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温 常压下为无色无味的透明液体。水，包括天然水（河流、湖泊、大气 水、海水、地下水等），人工制水（通过化学反应使氢氧原子结合得 到水）。水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生 存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。
机械过滤器设备结构
机械过滤器设备本体是带上下椭圆封头的圆柱形钢结构， 过滤器材质为Q235―A或304不锈钢,内衬硫化橡胶防腐 内部在进水口设有布水器,下部设有集水装置集水装置上填装石英砂 成套设备的本体外部装置有各种控制阀门和流量计,压力表
1. 进水装置
在压力式过滤器中，其顶部中间设有进水装置。最简单的进水装置为 一个向上的漏斗，水进入过滤器后，水流通过漏斗向上，碰撞到过滤 器的弧形圆顶，在水垫层中折返向下，同时，流速降低，消除了在管 道输送中的动能，使水流均匀地分布到滤料层的表面。因为水垫层的 下面还有水流阻力较大的滤料层和配水系统，可以起到均流作用，所 以，进水比较容易沿过滤截面均匀分布。不需要复杂的进水设备。
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机械过滤器
机械过滤器[2] 也称为压力式过滤器．是纯水制备前期预处理、水净化 系统的重要组成部分．材质有钢制衬胶或不锈钢，根据过滤介质的不 同分为天然石英砂过滤器、多介质过滤器、活性炭过滤器、锰 砂过滤 器等，根据进水方式可分为单流式过滤器、双流式过滤器，根据实际 情况可联合使用也可以单独使用。 机械过滤广泛用于水处理过程中，主要用于给水处理除浊，反渗透、 以及离子交换软化除盐系统的前级预处理，也可用于地表水、地下水 除泥沙。进水浊度要求小于20度，出水浊度可达3度以下。
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水的用途
1.人类的生命之源 2.植物的生命源泉
3.工业的血液
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天然水
是指构成自然界地球表面各种形态的水相的总称。 包括江河、海洋、 冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等天然水体
我公司使用的是地下水。
地下水的总体特征是：
. ①流动较慢．水质参数变化慢，一旦污染很难恢复；
. ②埋藏深度不同，温度变化规律也不同；
机械过滤器的吸附是一种物理吸附，按滤料的填装方式大体可分为松 散区（粗砂）、紧密区（细砂），悬浮物质在松散区主工通过流动接 触产生接触凝聚作用，所以该区域截留较大颗粒的悬浮物质，在紧密 区主要是惯性碰撞及悬浮颗粒间的吸附作用，所以该区域是截留较小 颗粒的悬浮物质。
述概
当机械过滤器因截留过量的机械杂质而影响其正常工作，则可用反冲 洗的方法来进行清洗。利用逆向进水，同时通入压缩空气，进行气水 混合擦洗，使过滤器内砂滤层松动，可使粘附于石英砂表面的截留物 剥离并被反冲水流带走，有利于排除滤层中的沉渣、悬浮物等，并防 止滤料板结，使其充分恢复截污能力，从而达到清洗的目的。反洗以 进出口压差参数设置来控制反冲洗周期，经验得知一般为一天，具体 须视原水浊度而定。
3. 外部系统
压力式过滤器的外部系统，如图所示。 它包括下列阀门，作为运行及 反洗之用： 1﹚ 原水进水阀门； 2﹚ 过滤出水阀门； 3﹚ 反洗水进水 阀门； 4﹚ 反洗排水阀门； 5﹚ 正洗排水阀门； 6﹚ 空气阀； 7﹚ 进、 出水取样门。
机械过滤器结构图
过滤器工作状态
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