盤式過濾器的原理及應(yīng)用

1、盤式過濾器的原理及應(yīng)用一、盤片式過濾器工作原理盤式過濾器由過濾單元并列組合而成，其過濾單元主要是由一組帶溝槽或棱的環(huán)狀增強塑料濾盤構(gòu)成。過濾時污水從外側(cè)進入，相鄰濾盤上的溝槽棱邊形成的輪緣把水中固體物截留下來；反沖洗時水自環(huán)狀濾盤內(nèi)部流向外側(cè)，將截留在濾盤上的污物沖洗下來，經(jīng)排污口排出。盤片在單元內(nèi)為緊密壓實疊加在一起，上下兩層盤片中間溝槽起到過濾攔截的作用。原水通過過濾單元時由外向內(nèi)流動，大于溝槽的雜質(zhì)會被攔截在外部。下面是盤式過濾器盤片圖1： a b 圖1盤式過濾器盤片通過旋轉(zhuǎn)盤片，可以改變盤片之間的空隙，使盤式過濾器設(shè)備達到過濾不同粒徑污染物的作用，圖1中a是盤片最大通過通道，b是盤片最

2、小通過通道。盤式過濾器的核心部件是疊放在一起的塑料濾盤，濾盤上有特制的溝槽或棱，相鄰濾盤上的溝槽或棱構(gòu)成一定尺寸的通道，每個過濾頭內(nèi)裝有上百個這樣的濾盤，盤片形狀類似光盤，一般厚約1mm，兩面刻有螺旋狀溝槽，螺旋線由內(nèi)向外輻射。一塊盤兩面的螺旋方向相反。壓緊的兩片間溝槽形成密布的交叉網(wǎng)，并且越向圓心越細密。在工作狀態(tài)時，盤片在彈簧力和水力的作用下，緊緊壓在一起，水由外圓向圓心流過，懸浮物即被截留在“網(wǎng)”中。粒徑大于通道尺寸的懸浮物均被攔截下來，達到過濾效果。以下是盤式過濾器過濾原理圖2：圖2盤式過濾器過濾原理過濾過程： 1、待處理的污水自進水口進入過濾單元；2、水流自濾盤組外側(cè)流向濾盤組內(nèi)側(cè)；

3、3、水流在經(jīng)過環(huán)狀棱構(gòu)成的通道時，粒徑大于棱高度的顆粒被攔截下來，儲存在曲線棱構(gòu)成的空間、濾盤組與外殼的間隙內(nèi)；4、濾后清水進入環(huán)狀濾盤內(nèi)部，經(jīng)出口引出。 當(dāng)過濾阻力增大時，或達到設(shè)定的運行時間，開始反沖洗。此時水由圓心向外圓流動，水壓克服彈簧緊力，盤片松動，將泥砂沖走。但如何確保在很短時間內(nèi)，所有盤片都能分開，得到?jīng)_洗,是這一技術(shù)的關(guān)鍵。假定壓緊的盤片只有兩片松開，其余仍被粘結(jié)，高速水流則從縫隙沖出，在盤片表面螺旋溝槽水力條件下，迫使盤片向不同方向旋轉(zhuǎn)。這樣，一方面泥垢很快被沖刷掉，另一方面旋轉(zhuǎn)力又迫使其他盤片分開，很快就以等比級數(shù)的傳播速度分開所有盤片于一塊干凈的盤片來說，由于兩面的螺旋溝

4、槽輻射方向相反，水力沖刷時保持靜止。盤式過濾器反沖洗原理見圖3：圖3盤式過濾器的反沖洗原理反沖洗過程： 1、控制器發(fā)出脈沖信號，電磁閥打開，控制水流經(jīng)電磁閥流向反沖洗閥； 2、反沖閥動作，進水口關(guān)閉，排污口打開；3、清水自過濾單元的出水口進入濾盤組內(nèi)部； 4、帶壓清水經(jīng)工作流程的反方向通過濾盤組，將截留在濾盤間的污物沖出； 5、沖洗水經(jīng)排污管排掉。目前，大多數(shù)盤式過濾器在濾盤兩面設(shè)計了不同結(jié)構(gòu)的棱，這些棱疊加在一起構(gòu)成攔截面，其中曲線棱主要起到攔截并貯存懸浮物的作用，采用外側(cè)略大的敞口設(shè)計可以保證反沖洗時無需松開濾盤，在水壓較低時也能達到徹底的反沖洗效果；環(huán)狀棱邊確定過濾精度，構(gòu)成水的通道，濾

5、盤可以提供高達5的過濾精度。 原水進入兩層濾盤中間時，首先順曲線棱向盤內(nèi)流動，但是仔細觀察無法直接進入。這時起過濾攔截作用的是環(huán)形棱，小于環(huán)形棱溝槽尺寸的雜質(zhì)可以沿環(huán)形棱進入與內(nèi)部相通的曲線棱，大的雜質(zhì)被攔截下來。 濾盤的獨特結(jié)構(gòu)還使將污物沖出的反沖洗過程更加簡單和容易，而不需要復(fù)雜的馬達和驅(qū)動器等機構(gòu)，簡單的水流即可足以將污物沖出濾芯。這種優(yōu)異性能減少了過濾器的反沖洗時間；同時由于污物不僅貯存在濾盤組與外殼之間，更多地可以貯存在濾盤組內(nèi)部，所以過濾器可以容納更多的污物。盤式過濾器在很大程度上可以取代砂濾器等傳統(tǒng)的機械過濾裝置，其性能優(yōu)越、水電耗遠低于其他產(chǎn)品。 二、盤式過濾單元過濾單元是裝填

6、盤片組的壓力容器，同時也為盤片組提供進水水源、出水連接接口、排污接口。通常盤式過濾器成套設(shè)備由多只過濾單元并列組成，每只過濾單元只有進水口（反洗排污口）和出水口（反洗進水口）。 每只單元通常有兩個連接口，裝配時接口不能反接，一般按箭頭方向進行連接進出水接口。以下是盤式過濾器單元圖4：圖4盤式過濾器單元圖三、成套設(shè)備的工作和控制 全自動過濾系統(tǒng)的組成：過濾系統(tǒng)由一至六個模塊化的過濾單元組合而成，由共同的進水口、出水口及排污口連接在一起。過濾器主要包括下列組件： 1)主進水口、2)盤片容器、3)總出水口、4)反沖設(shè)備、5)總排污口 6)過濾單元(盤片組)、7)控制器 每個單元的出水口直接連接于一起

7、，進水口通過三通反沖洗閥連接在一起。整套設(shè)備設(shè)計緊湊，不需要反沖洗水源。以下是盤式過濾器成套設(shè)備圖5：圖5盤式過濾器成套設(shè)備圖1、成套設(shè)備的工作原理： 1)工作狀態(tài)： 污水經(jīng)總進水管流入過濾器中，經(jīng)過超級反沖閥(此狀態(tài)下反沖閥允許水過過濾器同時關(guān)閉排水口)流向過濾器的每只過濾盤片組，在過濾工序中，污物被攔截在各濾盤組中(在盤片上的曲線棱構(gòu)成的空間內(nèi))。濾后清水流出各濾盤組的內(nèi)部通道進入總出水口，并從出水口直接供向系統(tǒng)用水工段。 2)反沖狀態(tài)：污物在濾盤組內(nèi)的積聚引起各濾盤組進出口間的壓力差，當(dāng)過濾器的壓差(P)達到一個預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，系統(tǒng)自動開始一反沖洗過程。系統(tǒng)上的第一只反沖閥先打開，同時引

8、發(fā)幾個動作：沖洗閥關(guān)閉單元的出水口，打開反沖排污口。系統(tǒng)中其他過濾單元的濾后清水經(jīng)總出水口進入處于反洗狀態(tài)的過濾單元，通過出水口，流入盤片組內(nèi)部，與污物一起從盤片組的外緣流出，流向排污口。 通過這種方式，水流將整個盤片組上的污物清除干凈。 反沖洗循環(huán)由控制器上的壓差數(shù)據(jù)控制，并通過時間控制器的信號開啟和關(guān)閉沖洗閥?？刂破骺刂茮_洗過程，以使在同一時間僅有一只過濾單元處于反沖洗狀態(tài)，同時其他過濾單元繼續(xù)向系統(tǒng)中提供干凈的清水。沖洗過程持續(xù)一定時間后自動停止，持續(xù)的時間可以預(yù)先在控制器上設(shè)定。2、成套設(shè)備的控制原理： 盤式過濾器可采用時間或壓差方式進行控制，實現(xiàn)全自動運行，時間控制的設(shè)備在運行一定時

9、間后開始反沖洗；壓差控制方式利用進出口之間的壓差作為控制信號，當(dāng)過濾器攔截的懸浮物達到一定量時，壓力損失會迅速增加，當(dāng)進出水口之間的壓差達到設(shè)定值時設(shè)備自動開始反沖洗。壓差控制器同時具備壓差、時間、手動三種控制功能，可通過手動按鈕進行反沖洗。 系統(tǒng)在反沖洗時自動對各過濾單元的反洗進行協(xié)調(diào)，反沖時各個單元依次進行沖洗，每個單元的沖洗時間非常短。反沖的單元利用其他過濾單元的濾后清水（或外部沖洗水進行反沖僅當(dāng)工作較低時），在一個過濾單元反沖洗時不會有其他的單元進行反沖洗，保證整套設(shè)備出水量的穩(wěn)定。四、盤式過濾器設(shè)備材質(zhì)和濾盤區(qū)分 一般盤式過濾單元由增強聚酰胺塑料成形制造，防腐耐磨，可承受工作壓力1

10、MPa，過濾盤材質(zhì)為聚丙烯塑料EPDM密封，進出水及排水管路有碳鋼聚酯涂襯、工程塑料和不銹鋼三種；閥門有塑料閥或金屬閥；系統(tǒng)配套提供多功能控制盤。 濾盤區(qū)分：盤式過濾器的過濾功能由內(nèi)部的濾盤完成，用戶可根據(jù)用水要求選擇不同精度的過濾盤，規(guī)格有5、10、20、55、100、130、200等多種。為了便于安裝使用，不同規(guī)格的濾盤采用不同的顏色來區(qū)分，其顏色分別如下(工業(yè)應(yīng)用中過濾精度一般要求在550微米，所以此處僅列出了部分規(guī)格)。以下是高濾盤顏色代碼1：表1高濾盤顏色代碼表顏色過濾精度m目數(shù)應(yīng)用亮綠53000精細 工業(yè)應(yīng)用，飲用水，家用，游泳池水處理粉紅101500深綠20750黑色50300一

11、般 噴嘴，滴管，微噴設(shè)備紅色100150綠色150100亮蘭色20085粗過濾 預(yù)過濾五、盤式過濾系統(tǒng)的性能特點1、高效，精確過濾： 特殊結(jié)構(gòu)的濾盤過濾技術(shù)，性能精確靈敏，確保只有粒徑小于要求的顆粒才能進入系統(tǒng)，是最有效的過濾系統(tǒng)；規(guī)格有5、10、20、55、100、130、200等多種，用戶可根據(jù)用水要求選擇不同精度的過濾盤。系統(tǒng)流量可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。 2、標(biāo)準(zhǔn)模塊化，節(jié)省占地: 系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)盤式過濾單元，按模塊化設(shè)計,用戶可按需取舍,靈活可變,互換性強。系統(tǒng)緊湊，占地極小，可靈活利用邊角空間進行安裝，如處理水量300 m3/h左右的設(shè)備占地僅約6m2(一般水質(zhì)，過濾等級100)。 3、全

12、自動運行,連續(xù)出水： 在過濾器組合中的各單元之間，反洗過程輪流交替進行，工作、反洗狀態(tài)之間自動切換，可確保連續(xù)出水;反洗耗水量極少，只占出水量的0.5%；如配合空氣輔助反洗，自耗水更可降到0.2%以下。高速而徹底的反洗，只需數(shù)十秒即可完成 4、壽命長： 新型塑料過濾元件堅固、無磨損、無腐蝕、極少結(jié)垢，經(jīng)多年工業(yè)實用驗證，使用610年也沒有磨損，不會老化，過濾和反洗效果不會因使用時間而變差。 5、高質(zhì)量，維護量少: 產(chǎn)品符合相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所有產(chǎn)品在出廠前均經(jīng)模擬工況檢測和試運轉(zhuǎn)，不需專用工具,零部件很少；易于使用, 僅需定期檢查，幾乎不需日常維護。 六、盤式過濾器設(shè)備選型 1、盤式過濾器的選型主

13、要是確定過濾頭的型號和個數(shù)組成的過濾系統(tǒng)。 2、這取決于三個因素：原水水質(zhì)、過濾等級、需水流量。1)原水水質(zhì)： 分為優(yōu)良、一般、較差、很差四類 A. 優(yōu)良水質(zhì)：未被污染的城市自來水、從穩(wěn)定的含水層抽取的井水; B. 一般水質(zhì)：循環(huán)冷卻水、水質(zhì)較差的自來水、經(jīng)沉淀處理過的地面水、經(jīng)過有效沉淀和完全生物處理過的排水; C. 較差水質(zhì)：從水質(zhì)很差的含水層抽取的地下水、經(jīng)過有效沉淀、但未經(jīng)或經(jīng)很少的生物處理的排水、有微生物大量繁殖的地面水; D. 很差水質(zhì)：含鐵較高或較臟的井水、受洪水影響且未經(jīng)沉淀的地面水、懸浮物含量較多的江河水或其他地表水、未經(jīng)處理的排水。 (為保證效果,此類水質(zhì)須進行預(yù)處理，可配

14、用輔助的除沙器，進水懸浮物含量最高可達1400 g/L；水質(zhì)較復(fù)雜時-如含鐵錳較高-須經(jīng)曝氣或絮凝等預(yù)處理) 七、盤片過濾器的應(yīng)用在生產(chǎn)和生活的各個工況中，我們以常會用到過濾系統(tǒng)。常用的過濾系統(tǒng)按不同的使用要求主要有壓力式過濾器、網(wǎng)狀過濾器、膜過濾器、濾料式（填料介質(zhì)式）過濾器、濾芯式過濾器、袋式過濾器等等。這些過濾裝置應(yīng)用于不同的工作狀況條件，具有各自的優(yōu)點。 在一些流量較大，過濾速度較快的以下應(yīng)用場合可采用盤式過濾器?？蓮V泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域，如食品、紡織、冶金、塑料、醫(yī)藥、建材、造紙、工業(yè)及商業(yè)建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)。表2介紹了盤式過濾器在一些工業(yè)領(lǐng)域中各種水過濾系統(tǒng)的應(yīng)用情況。表2盤式過

15、濾器在各種水過濾系統(tǒng)的利用表工業(yè)領(lǐng)域冷卻塔其他冷卻系統(tǒng)總進水離子交換預(yù)過濾細管和噴嘴保護循環(huán)水回用苦咸水過濾冶金+*化工+*石化+*+*采礦+*+*食品飲料包裝罐頭+*電子+*+*紡織皮革+*造紙+*電力能源+機械汽車+*模具+*+*商業(yè)+注: +表示具有技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗,大量應(yīng)用;+表示有一定技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗,有一定量應(yīng)用;表示具有技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗,但應(yīng)用少;表示有一定技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗,但應(yīng)用少;+表示沒有技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)驗,應(yīng)用少;*表示有應(yīng)用的可能,待研究。隨著地球水源環(huán)境的不斷惡化,同時人們對水質(zhì)的要求卻越來越高,水過濾設(shè)備的應(yīng)用范圍不斷擴大。盤式過濾器的獨特設(shè)計、巧構(gòu)思,使得它在系統(tǒng)節(jié)水、省地等方面具有無比的優(yōu)勢,必將在今后的水處理應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。參考文獻：1）盤片式過濾器的原理及使用方法 林和坤，