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過濾器及其組合的適用范疇

時間:2019-05-16

在滴灌工程設計中,對水的過濾常見的過濾器主要有砂石過濾器、疊片過濾和網式過濾器三種,這三種既可以獨立也可以組合過濾,目的是使過濾后的水體中懸浮雜質小于滴灌系統要求的粒徑,不至于堵塞末端灌水裝置即可。

砂石介質過濾器。又稱石英砂過濾器、砂濾器,它是通過均質等粒徑石英砂形成砂床作為過濾載體進行立體深層過濾的過濾器,常用于初級過濾。砂石介質過濾器在滴灌系統中絕大部是按壓力式過濾器設計使用,以砂層厚度來分,高于700mm深度為普通壓力式過濾器、低于700mm(在500mm左右)厚度的稱為淺層砂濾,但仍屬于深層精密過濾范疇,主要依賴深層吸附,表面過濾占比過大的狀態下容易引起較大壓差變化并且易造成穿透。砂石介質過濾器適用于處理以有機物為主的滴灌用水,如地表水,它在運行中相對的壓力損失大,在滴灌中一定要配合其他過濾器,如網式或疊式過濾器作兩級使用,防止濾層穿透和濾層短路。砂石介質過濾器有手動清洗和全自動自清洗控制方式,在滴灌中一般不推薦用手動清洗,主要是這類過濾器操作要求高,需要專業人員控制,比較難保證過濾器的良好運行。另外,在與網式過濾器或疊武過濾器組合使用時要非常重視這些配套過濾器的質量,一旦砂石過濾器有穿透發生,最后只能依靠后一級的過濾,不然雜質進入灌溉系統會引起灌水不均,嚴重的會造成滴頭堵塞不能灌水。

離心+網式或離心+疊片式過濾器。離心加網式或離心加疊片式過濾器其實就是離心分離器(也叫旋流分離器)配上網式或疊片式過濾器的組合。離心分離器是利用離心力加沉降原理把微灌水源水中含有的砂石固體顆粒分離出來,使水質得到初步凈化。在工業生產中,離心分離器用來對顆粒分級,濃縮和脫泥沙,而在農業微灌中主要取脫泥沙應用,由于其結構簡單,本身沒有運動部件,合理的設計使用條件下有一定的分離效果,配合后面的網式或疊式過濾器可以滿足滴灌水質的要求而得到應用,常被推薦處理以井水作灌溉水源的微灌系統,主要處理泥沙等無機物。滴灌離心分離器一般有3~7m的水阻,水阻越大分離效果越好,對水體流速也有一定要求,流速高分離效果相對高,但太高的流速又容易出現顆粒對殼體的磨損,而未能分離出來隨水流到后面的泥沙只能依賴于網式過濾器或疊片過濾器的過濾,同前面的砂石+網式或疊片式一樣,這兩種配套過濾器一定要可靠性高才能得到良好的使用。離心+網式或離心+疊式過濾器在與離心分離器組合時,目前用自動控制的不多,絕大部是采用手動排沙和人工清洗,使用一些時間后需要人工排沙和清洗濾網或疊片。操作便利性和可靠性不算高。

疊片式過濾器。疊片式過濾器也有叫盤式過濾器,它是由一組雙面帶不同方向溝槽的塑料盤片相疊加構成,其相鄰面上的溝槽棱邊便形成許許多多的交叉點,這些交叉點構成了大量的空腔和不規則的通路,這些通路由外向里不斷縮小。過濾時,這些通路導致水的紊流,最終促使水中的雜質被攔截在各個交叉點上,形成了無數道雜質顆粒無法通過的濾網,疊片材質為優質工程塑料,耐磨性極高。由于這些很多盤片疊加麗成濾芯,過濾狀態時必須壓緊,清洗時需要放松,所以它可歸屬于變孔隙表層過濾范疇。疊片式過濾器獨立單元設計流量不大,一般都是由2個以上的過濾單元組成一個系統,更大流量需要更多的單元并聯運行,可實現手動清洗和全自動自清洗功能。當這些很多單元并聯運行提供大流量時,控制節點增加很多,可靠性故障點也相對增多。目前在小流量系統應用較多。疊片式過濾器在一定系統壓力條件下,可以有效過濾絕大部有機物和無機物,關鍵點是清洗后的疊片復位,如復位不好,過濾精度就沒有保證。

網式過濾器。網式過濾是一種非常傳統也是應用最廣泛的一種過濾器,它用絲、條、棒或板通過編織、焊接、打孔和燒結等加工工藝,加工成以一定精度的孔、縫隙來過濾的過濾介質體,常見的有編織網、楔形金屬絲網、激光打孔網和燒結板網等。這類過濾介質體又通過不同的工藝加工成板框式、筒體式、錐體式等形式,配合固定濾網的殼體、密封組件或加有清洗裝置而成網式過濾器。從過濾角度看,網式過濾器在一定精度下都能保證過濾水質的精度要求,它利用過濾體的孔徑精度和水源水中需要過濾的雜質體用攔截、堆積、橋架等機理實現對水源水的分離,屬于表面過濾,理論上大于篩孔的雜質都可以有效攔截。適用于過濾無機物如泥沙、鐵銹和大部分有機物,如藻類、膠質體等。但在系統壓力的推動下,由于剪切力的作用而導致雜質破碎穿透,主要是有機物類如藻、膠質體等??刂坪脼V前濾后的壓差值就可以保證破碎后的穿透,網式過濾器有手動清洗也有全自動自清洗等控制方式,在微灌系統中一般小流量的手動清洗多,大流量的都選全自動自清洗模式。關鍵點是壓差控制和清洗(再生)效果,效果不好就會引起頻繁自清洗,影響出水流量和排污水的浪費,嚴重的情況下需人工清洗后才能使用。    上述四種常見的過濾器有獨立使用也有前后級配合使用,原則是濾后水質必須達到滴灌系統要求的精度。不管是手動清洗還是自動清洗,過濾的可靠性一定是第一位。


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