一、什么是石英砂過濾器
石英砂過濾器,學(xué)名淺層介質(zhì)過濾器,它是利用石英砂作為過濾介質(zhì),在一定的壓力下,把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾,有效的截留除去水中過濾設(shè)備的懸浮物、有機物、膠質(zhì)顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等,最終達到降低水濁度、凈化水質(zhì)效果的一種高效過濾設(shè)備。
二、石英砂過濾器的作用以及原理介紹
1、石英砂過濾器的工作原理
石英砂過濾器的核心工作原理是利用石英砂作為過濾介質(zhì),通過機械攔截和吸附作用,有效去除水中的懸浮物、有機物、膠質(zhì)顆粒及微生物,從而顯著降低水濁度,達到凈化水質(zhì)的目的。以下是具體工作流程:
(1)機械攔截(表層過濾)
當(dāng)水流自上而下通過濾料層時,粒徑大于濾料孔隙的雜質(zhì)(如泥沙、鐵銹、藻類)會被直接攔截在濾層表面,形成初始 “濾餅層”。這一過程類似于篩網(wǎng)過濾,主要去除肉眼可見的粗大顆粒,是過濾的第一階段。
(2)慣性碰撞與擴散吸附(深層過濾)
對于粒徑小于濾料孔隙的細(xì)微顆粒(如膠體、微生物、部分有機物),其運動軌跡受水流曳力、慣性力和布朗運動影響。當(dāng)顆粒隨水流繞過砂粒時,會因慣性偏離流線而碰撞砂粒表面,或因擴散作用接觸砂粒,通過范德華力、靜電引力或氫鍵作用被吸附固定,實現(xiàn)深層凈化。
(3)截留雜質(zhì)的動態(tài)平衡與反沖洗再生
隨著過濾持續(xù),雜質(zhì)在濾層中逐漸積累,導(dǎo)致水頭損失增大。當(dāng)壓差達到設(shè)定閾值(通常0.05~0.1MPa)時,需啟動反沖洗程序:通過逆向水流(自下而上)使濾料膨脹翻騰,利用機械摩擦和水流剪切力剝離并排出雜質(zhì),恢復(fù)濾料過濾性能。反沖洗強度一般控制在15~25L/(m2?s),持續(xù)時間5~10分鐘。
2、石英砂過濾器的作用
(1)去除懸浮物與濁度控制
石英砂過濾器可將原水濁度從數(shù)十NTU(濁度單位)降至5NTU以下,甚至1NTU以下(視濾料精度和運行參數(shù)而定),為后續(xù)反滲透、離子交換等精密處理工藝提供清潔水源,避免膜元件或樹脂污染。
(2)膠體與微生物的高效截留
通過吸附作用,過濾器能有效去除水中的硅鋁膠體、腐殖酸類有機物及部分細(xì)菌(如大腸桿菌),降低后續(xù)消毒工藝的負(fù)荷。研究表明,粒徑0.8~1.0mm的石英砂對粒徑≥5μm的顆粒去除率可達90%以上。
(3)水質(zhì)預(yù)處理與系統(tǒng)保護
在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,石英砂過濾器可攔截懸浮物、藻類及結(jié)垢前驅(qū)物,防止管道堵塞和換熱器結(jié)垢,提升系統(tǒng)運行效率;在污水處理中,作為二級處理后的深度處理單元,可降低出水濁度,滿足中水回用標(biāo)準(zhǔn)。
(4)改善飲用水口感與安全性
在民用凈水領(lǐng)域,石英砂過濾器能去除水中的泥沙、鐵銹等肉眼可見雜質(zhì)及部分異味物質(zhì)(如腐殖質(zhì)),配合活性炭吸附單元,可顯著提升飲用水的感官指標(biāo)和化學(xué)安全性。