石英砂过滤器是一种常见的水过滤设备,主要利用石英砂作为过滤介质来去除水中的杂质,以下是关于它的详细介绍:
工作原理
拦截作用:石英砂过滤器内部填充有一定粒径的石英砂滤料,当水从过滤器上部进入,通过石英砂层时,水中的悬浮颗粒、胶体等杂质会被石英砂颗粒拦截,这些杂质无法通过石英砂颗粒之间的孔隙,从而被截留在石英砂层中,使水得到初步净化。
沉淀作用:在水流通过石英砂层的过程中,一些密度较大的杂质颗粒在重力作用下会逐渐沉淀在石英砂颗粒的表面或间隙中,进一步实现固液分离,提高水质的清澈度。
吸附作用:虽然石英砂的吸附能力相对较弱,但在一定程度上仍能吸附水中的一些微量有机物、重金属离子等杂质,通过表面吸附作用将这些物质去除,从而改善水质。
结构组成
罐体:通常由碳钢、不锈钢或玻璃钢等材质制成,具有良好的耐腐蚀性和机械强度,能够承受过滤过程中的水压。
罐体形状一般为圆柱形,内部空间用于容纳石英砂滤料和提供水流通道。
石英砂滤料:是过滤器的核心部分,一般选用精制石英砂,其主要成分是二氧化硅(SiO₂),具有硬度高、化学性质稳定、颗粒均匀等特点。
石英砂的粒径通常在 0.5-1.2mm 之间,滤料层的厚度一般为 800-1200mm,具体根据处理水量和水质要求进行调整。
布水系统:位于过滤器的顶部和底部,顶部布水系统使进水均匀地分布在石英砂滤层表面,底部布水系统则用于收集过滤后的清水,并保证水流在滤层中的均匀上升或下降。
常见的布水系统有穿孔管布水器、水帽布水器等。
反洗系统:包括反洗进水管道、反洗排水管道和反洗水泵等。
反洗时,反洗水从过滤器底部进入,以较高的流速冲洗石英砂滤层,使石英砂颗粒相互摩擦、碰撞,将截留在石英砂层中的杂质冲洗掉,并通过反洗排水管道排出。
应用领域
饮用水处理:作为饮用水处理系统中的预处理单元,可去除原水中的泥沙、悬浮物、胶体等杂质,降低水的浊度,为后续的消毒、深度处理等工艺提供良好的进水条件,保障饮用水的水质安全。
工业水处理
电力行业:用于锅炉补给水的预处理,去除水中的杂质,防止在锅炉内产生结垢、腐蚀等问题,保证锅炉的安全运行和蒸汽品质。
电子行业:为电子芯片制造、半导体生产等工艺提供高纯度的水,去除水中的颗粒杂质,避免对精密电子设备和产品造成污染和损害。
化工行业:在化工生产过程中,对水质要求较高,石英砂过滤器可用于去除化工原料水或循环水中的杂质,提高产品质量,减少设备故障。
污水处理
预处理阶段:在污水处理厂的前端,用于去除污水中的大颗粒悬浮物、砂粒等杂质,保护后续的处理设备和工艺,降低后续处理单元的负荷。
深度处理阶段:与其他深度处理工艺结合,进一步去除二级处理后水中残留的少量悬浮物、胶体等,提高出水水质,使处理后的污水达到回用或排放标准。
运行维护要点
定期反洗:根据进水水质和过滤器的运行情况,合理确定反洗周期。
一般情况下,反洗周期为 1-2 天,当过滤器的进出口压差达到 0.05-0.07MPa 时,应及时进行反洗。
反洗强度一般为 15-20L/(m²・s),反洗时间为 5-15 分钟。
检查滤料:定期检查石英砂滤料的损耗情况和污染程度,如发现滤料流失或被严重污染,应及时补充或更换滤料。
监测水质和运行参数:定期对进水和出水水质进行检测,包括浊度、悬浮物含量、颗粒粒径等指标,同时监测过滤器的进出口压力、流量等运行参数,确保过滤器正常运行。
防止水锤现象:在启动和停止过滤器时,应缓慢操作,避免因水流速度的突然变化而产生水锤现象,损坏过滤器设备和管道。