机械过滤器，多介质过滤器设计原理介绍。

多介质过滤器利用一种或几种过滤介质，在一定压力下使浊度高的水通过一定厚度的粒状或非粒状材料，有效地去除浮游杂质使水明确的过程。常用的滤料有石英砂、无烟煤、锰砂等，主要用于水处理除浊、软化水、纯净水级预处理等，出水浊度可达3度以下。
过滤材质:SS304不锈钢、316L不锈钢、Q235碳钢、玻璃钢等。
过滤的意思:在水处理过程中，过滤一般是指石英砂、无烟煤等过滤层截留水中浮起的杂质，使水清晰。用于过滤的多孔材料称为过滤材料，石英砂是最常见的过滤材料。滤料有颗粒状，粉状和纤维状多种多样。常用过滤器有石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、开拓石榴石、陶瓷、塑料球等。
多介质过滤器(过滤床)采用两种以上介质作为过滤层的介质过滤器。在工业循环水处理系统中，用于去除污水中的杂质、吸附油等，使水质符合循环使用的要求。过滤的作用主要是清除水中的浮动或胶状杂质，尤其是沉淀技术不能清除的微粒子和细菌等，对BOD和COD等也有一定程度的清除效果。
多介质过滤器主要由过滤器体、配套管道和阀门组成。
其中过滤器体主要包括以下组件:简体；布水组件；支撑组件；反洗气管；过滤材料；排气阀(外部)
一、过滤材料的选择依据。
1、必须有足够的机械强度，以免在反冲洗过程中迅速磨损和破碎；
2.化学稳定性好
3、不含有对人体健康有害的有毒物质，不含有对生产有害的影响生产的物质
4、过滤材料的选择，应尽量采用吸附能力、截污能力大、产水量高、出水水质好的过滤材料。
在过滤材料中，玉石主要发挥支撑作用，在过滤过程中，强度高，相互间隔间隙稳定，间隙大，在正清洗过程中，过滤后的水顺利通过，同样，在反清洗过程中，反清洗水和反清洗空气等可以顺利通过。在正常配置中，玉石分为四种规格，铺路方式自下而上大小。
5.过滤材料粒径与填充高度的关系。
过滤床的高度和过滤材料的平均粒径比值为800~1000(设计规范)。过滤材料粒径的大小与过滤精度有关。

二、多介质过滤器。
水处理中常用的多媒体过滤器有无烟煤石英砂磁铁矿过滤器、活性炭石英砂磁铁矿过滤器、活性炭石英砂过滤器、石英砂陶瓷过滤器等。
三、多介质过滤器过滤层设计的主要考虑因素如下：
1、不同过滤材料密度差大，保证清洗干扰后不会混合。
2.根据生产水的用途选择过滤材料。
3、粒径要求下层过滤材料粒径小于上层过滤材料粒径，保证下层过滤材料的有效性和充分利用。
实际上，以三层过滤床为例，上层过滤材料的粒径最大，由密度小的轻质过滤材料构成，如无烟煤、活性炭的中层过滤材料的粒径中央，密度中央，一般由石英砂构成的下层过滤材料由粒径最小、密度最大的重质过滤材料构成，如磁铁矿。由于密度差的限制，三层介质过滤器的过滤材料选择基本固定。上层过滤材料发挥粗过滤作用，下层过滤材料发挥精过滤作用，充分发挥多过滤器的作用，出水水质明显优于单层过滤器的过滤器。饮用水一般禁止使用无烟煤、树脂等过滤材料。
四、石英砂滤网：
石英砂过滤器是以石英砂为过滤材料的过滤器。能够有效去除水中的悬浮物，对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。它具有过滤阻力小、比表面积大、抗酸碱性强、抗氧化、PH适用范围2-13、抗污性好等优点。石英砂滤波器的独特优点是通过优化滤波器和滤波器的设计，实现了滤波器的自适应运行，滤波器对原水浓度、操作条件、预处理技术等具有很强的自适应性，即过滤时滤波器床自动形成上下密度状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤波器充分散开，清洗效果好。石英砂滤料具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点。广泛应用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺水、生活水、循环水和废水的预处理领域。
石英砂滤料设备结构简单，运行可实现自动控制理流量大，反冲次数少，过滤效率高，阻力小，操作维护方便等特点。

五、活性炭过滤器：
过滤材料为活性炭，用于去除颜色、味道、馀氯和有机物，其主要作用是吸附。活性炭是人工制作的吸附剂。
活性炭过滤器广泛应用于生活用水和食品工业、化工、电力等行业的水预处理。活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中溶解性有机物，如苯类、酚类化合物等具有较强的吸附能力，对于用生物法和化学法难以去除的有机污染物，如色度、异味、表面活性剂、合成洗涤剂和染料等具有较好的去除效果。颗粒活性炭对水中的Ag^+、Cd^2+、CrO4^2-等离子去除率达到85%以上。活性炭过滤床后，水中悬挂不足0.1mg/L，COD去除率一般为40%~50%，游离氯不足0.1mg/L。
六、反冲洗技术：
1、过滤器的反洗主要是指过滤器使用一定周期后，其过滤层截留和吸附一定量的垃圾和污垢，过滤器的出水水质下降。主要表征:过滤器正常过滤后水质变差，进水和出水管道压力差增大，同时单台过滤器流量下降。
2.反冲洗的原理。
水流反向通过过过滤层，使过滤层膨胀、浮起，用水流的剪切力和粒子的碰撞摩擦力清洗过滤层，脱离过滤层内的污垢，与反洗水排出。
3.反冲洗的必要性。
(1)在过滤过程中，原水中的悬浮物等被过滤层截留吸附，在过滤层中积累，过滤层的孔隙逐渐被污垢堵塞，在过滤层表面形成过滤饼，过滤水头的损失增加。达到一定限度时，过滤材料需要清洗，使过滤层恢复工作性能，继续工作。
(2)过滤时水头损失增加，水流对吸附在过滤材料表面的污垢的剪切力增大，其中一些粒子在水流的冲击下移动到下层过滤材料中，最终水中浮游材料的含量上升，水质变差，杂质通过过过滤层时，过滤器失去过滤效果。因此，在一定程度上需要清洗过滤材料，恢复过滤层的污染能力。
(3)污水中的浮游物含有大量有机物，长期滞留在过滤层中，过滤层中细菌微生物繁殖，发生厌氧腐败现象，需要定期清洗过滤材料。
4、反冲洗参数控制和确定。
(1)膨胀高度。
反冲洗时，为了保证过滤粒子有足够的间隙，污垢会迅速随水排出过滤层，过滤层的膨胀率必须更大。但膨胀率过大时，单位体积过滤材料颗粒数减少，颗粒碰撞的机会也减少，不利于清洗。双层过滤器，膨胀率为40%-50%。注意:在生产运行中，随机检查过滤材料的填充高度、膨胀高度等，在正常的反洗过程中，过滤材料的一部分会丢失或磨损，需要补充。相对稳定的过滤层具有确保过滤水质稳定、反冲洗效果的优点。
(2)反洗水量和压力。
一般设计要求，反洗水的强度为40m/(cmmh)，反洗水的压力≤0.15mpa。
(3)反洗空气量和压力。
反洗空气强度为15m/(mth)，反洗空气压力≤0.15mpa。注意:在反洗过程中，通过的反洗空气聚集在过滤器的顶部，大部分必须用双孔排气阀排出。在日常生产中，需要经常检查排气阀的通畅性，主要表现在阀球升降的自由度上。
七、气水联合反洗：
1.先用空气冲洗，再用水反冲洗：先将滤池水位降到100毫米以上的滤层表面，通入空气，数分钟后用水反冲洗。用于表面污染重、内部污染较轻的过滤器。
注：相应的关闭阀必须到位；否则，当水位下降到滤层表面以下时，滤层上部无水浸润，颗粒上下扰动期间，污物不能有效排出，反而会向滤层深处移动。
2.气水联合反洗：从静止滤层下同时将气水和反洗水注入，气升时在砂层上合形成大气泡，遇滤料时又变成小气泡，同时对滤料表面产生擦洗作用；反洗水将滤料顶松，使滤料处于悬浮状态，有利于气对滤料的擦洗。反洗水与反洗气的膨胀作用相互叠加，比单独操作时膨胀作用更强。
注：水的反洗力与空气的反洗力及强度不同，应注意顺序，避免反洗水进入风管。
3.在气水联合反洗结束后，停止入气，反洗水保持流量不变，继续冲洗3min~5min，即可除去滤床内遗留的气泡。
注：请注意顶部双孔排气阀的状况。

八、滤料板结产生的原因分析：
1.截取滤层上部表面的污物，如果在某一周期内不能有效去除，在后续的反洗过程中，如果反洗空气的分布不均匀，将导致膨胀高度不均匀。由于反洗空气的搓动，搓动量小的地滤料表面的油污等杂质无法有效地去除，在投入下一个正常滤水周期后，局部负荷增加，杂质会从地滤料表面沉入内部，颗粒颗粒逐渐增大，并向填充层方向延伸，直至滤料全部失效。
注：在实际运行中，反洗空气不均匀现象经常出现，主要是由于下部布气管道穿孔，局部滤帽堵塞或损坏，或管子间距变形所致。
2.滤层的表面滤料颗粒细小，反冲洗时互相碰撞机会少，动量小，因此不易清洁。粘结砂粒容易结成小泥球。反冲洗结束后，滤层被重新分配，泥浆球进入下层过滤，随着泥浆球不断深入深层。
3.滤料板内部的含油物被截取在原水中，经反洗后残留，日积月累，是造成滤料板结的主要原因。在什么情况下进行反洗，可根据原水水质特点和出水水质要求，采用标准，如限定水头损失、出水水质或过滤时间等来确定。
九、过滤器处理及验收过程中的注意事项：
1.要求出水槽与滤板平行允差不大于2mm。
2.滤板的水平度和平整度均小于±1.5mm。过滤板的结构采用整体优化设计。若筒体直径较大，或受原料、运输等条件限制，也可采用双层板拼接成形。
3.对滤板与筒体各接头处的合理处理，对于空气反洗环节尤为重要。
1）为了消除由于滤板加工、筒体卷绕等方面的误差而造成的滤板与筒体的径向间隙，一般采用圆弧环板逐段焊接。触点必须全焊好。
2)中心管和滤板径向间隙的处理方法同上。
注：以上措施保证过滤与反洗只能通过过滤盖或排管间隙连接。并保证反洗涤与过滤通道的分布均匀。
4.滤板上加工过的通孔，径向误差±1.5mm。过滤帽导杆与过滤板通孔之间的配合尺寸增大，不利于安装固定过滤帽。孔洞的加工必须使用机械装置。
5.过滤帽的材质，尼龙最好，其次是ABS。由于滤料上部加入，对滤帽挤出负荷大，要求强度高，以免发生变形。过滤盖与过滤板(上下表面)的接触表面应加装弹性橡胶垫。