盤式過濾器是一種高效、緊湊的固液分離設備,廣泛應用于工業(yè)水處理、農業(yè)灌溉、市政供水、造紙、化工等領域。其核心原理是通過多層疊片式濾元的物理截留作用,去除水中的懸浮物、顆粒、膠體等雜質。以下是其工作原理的詳細解析:
一、核心結構:疊片式濾元
盤式過濾器的核心部件是由多個塑料疊片組成的濾元,每個疊片表面分布有微米級溝槽或凸點。疊片通過中心桿串聯(lián),形成圓柱形濾芯。當水流通過時,疊片之間的間隙和表面結構共同構成過濾介質。
二、工作原理分階段解析
1. 過濾階段(正常工作狀態(tài))
· 水流方向:待過濾水從過濾器入口進入,自上而下(或水平)流經疊片組。
· 過濾機制:
表面攔截:大于疊片間隙的顆粒被直接截留在疊片表面。
深層吸附:較小顆粒通過疊片間的復雜溝槽時,因慣性碰撞、布朗運動或靜電吸附被滯留。
篩網效應:疊片間隙通常設計為20~200微米,形成物理篩網,阻止顆粒通過。
· 壓差變化:隨著雜質積累,疊片間阻力增大,進出口壓差(ΔP)逐漸上升。
2. 反沖洗階段(自動清潔過程)
當壓差達到設定值(通常為0.05~0.1 MPa)或運行時間達到設定值時,系統(tǒng)觸發(fā)反沖洗程序:
· 反沖洗水流方向:
部分型號:關閉進水閥,打開反沖洗排水閥,利用過濾后的清水或外部水源反向沖洗疊片。
自清洗型號:通過內置電機或液壓裝置旋轉疊片組,同時開啟反沖洗閥,形成旋轉噴射流,增強清潔效果。
· 清潔機制:
高速水流沖刷:反向水流將截留在疊片表面的雜質剝離。
疊片分離:旋轉或振動使疊片短暫分離,擴大間隙,便于雜質排出。
雜質排出:剝離的雜質隨反沖洗水從排水口排出,恢復疊片通透性。
· 壓差恢復:反沖洗后,壓差降至初始值,系統(tǒng)重新進入過濾階段。
三、關鍵技術特點
1. 高精度過濾
· 疊片間隙可定制(20~200微米),滿足不同水質需求(如灌溉水、工業(yè)循環(huán)水)。
· 表面溝槽設計增加過濾面積,提高納污量。
2. 高效反沖洗
· 反沖洗時間短(通常10~30秒),耗水量低(僅占過濾水量的1%~2%)。
· 旋轉噴射技術可徹底清除疊片深層雜質,延長濾元壽命。
3. 模塊化設計
· 多個濾元可并聯(lián)或串聯(lián),靈活組合成不同處理量的系統(tǒng)。
· 單個濾元損壞時,可單獨更換,維護成本低。
4. 自動化控制
· 配備壓差傳感器或定時器,自動觸發(fā)反沖洗,無需人工干預。
· 可與PLC系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)遠程監(jiān)控和故障報警。
四、應用場景示例
1. 農業(yè)灌溉
· 過濾河水、井水中的泥沙、藻類,防止滴灌系統(tǒng)堵塞。
· 典型案例:以色列耐特菲姆(Netafim)盤式過濾器,用于沙漠農業(yè)高效節(jié)水灌溉。
2. 工業(yè)水處理
· 預處理:去除冷卻水、循環(huán)水中的懸浮物,保護后續(xù)設備(如換熱器、鍋爐)。
· 案例:鋼鐵廠高爐循環(huán)水過濾,延長設備使用壽命30%以上。
3. 市政供水
· 作為砂濾、碳濾的補充,進一步降低濁度,滿足飲用水標準。
· 案例:歐洲某水廠采用盤式過濾器+超濾組合工藝,出水濁度<0.1 NTU。
4. 造紙、化工
· 過濾紙漿、涂料中的纖維和顆粒,提高產品質量。
· 案例:造紙廠白水回收系統(tǒng),盤式過濾器回收纖維效率達95%。
五、維護與注意事項
1. 定期檢查壓差:若反沖洗后壓差未恢復,可能需清洗或更換濾元。
2. 水質監(jiān)測:高硬度水可能導致疊片結垢,需配合軟化處理。
3. 冬季防護:低溫環(huán)境下需排空設備,防止凍裂。
4. 反沖洗水源:確保反沖洗水清潔,避免二次污染。
自清洗過濾器