机械过滤污水处理常用的方法,根据过滤介质不同,机械过滤设备分为颗粒介质过滤和纤维过滤两类,颗粒介质过滤主要以砂石等颗粒滤料作为过滤介质,通过颗粒滤料吸附作用和砂粒之间孔隙对水体中固体悬浮物截留作用实现过滤的,优点是易反冲,缺点是滤速慢,一般不超过7m/h;截污量少,其核心过滤层只有滤层表面;过滤精度低,只有20-40μm,并不适合含高浊度污水快速过滤。
反冲洗时,由于核心和纤维丝的比重差,彗尾纤维随反冲洗水流而散开并摆动,产生较强的甩曳力;滤料之间的相互碰撞也加剧了纤维在水中所受到的机械作用力,滤料的不规则形状使滤料在反冲洗水流和气流作用下产生旋转,强化了反冲洗时滤料受到的机械剪切力,上述几种力的共同作用结果使附着在纤维表面的固体颗粒很容易脱落,从而提高了滤料的洗净度,这样不对称纤维滤料同时又具有了颗粒滤料的反冲洗功能。
不对称纤维束滤料组成的滤床在水流的压实作用下,水流经过滤层时产生阻力,从上到下,水头损失逐步减少,水流速度越来越快,滤料的压实程度就越来越高,孔隙度越来越小,这样沿水流方向,自动形成连续的梯度密度滤层分布,形成了一个倒金字塔的构造。该结构十分有利于水中固体悬浮物的有效分离,即滤床上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留,实现高滤速和过滤的统一,提高过滤器截污量,延长过滤周期。
钠焰法于1969年起源于英国,欧洲部分国家在20世纪70~90年代实行,是我国现行的国家标准方法之一。它的测试尘源为多分散相氯化钠盐雾,“量”为含盐雾燃烧时氢气火焰的亮度。盐水在压缩空气的搅动下飞溅,经干燥形成微小盐晶体颗粒并进入风道,在过滤器前后分别采样,含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加,以火焰的亮度来判断空气的盐雾浓度,并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率,主要检测仪器为火焰光度计。钠焰法的相关标准有:英国BS3928-1969,欧洲Eurovent 4/4,中国GB6165-85。该方法只能检测灵敏度不高,不能对效过滤器检测。
DOP法1956年起源于美国,曾被许多国家采用,中国国家标准中也已采用,这种方法曾经是国际上测试过滤器常用的方法。它的测试尘源为0.3µm单分散相邻苯二甲酸二辛酯(DOP)液滴,也称为“热DOP”,“量”为含DOP空气的浑浊程度。将DOP液体加热成蒸汽,蒸汽在特定的条件下冷凝成微小液滴,去掉过大和过小的液滴后留下0.3µm左右的颗粒,进入风道,通过测量过滤器前后气样的浊度,并由此判断过滤器对0.3µm粉尘的过滤效率。测量仪器主要是光散射式光度计(photometer)。相关标准有:MIL-STD-282-1956。
要延长过滤器的使用寿命,根本的办法是将灰尘挡在预过滤器。更换预过滤器一般无须停产,无须调试,所以有经验的业主会把注意力和金钱花在预过滤器及保护级中级过滤器上。对于10K级和100K级洁净厂房,预过滤选用G4、中级可选用F8过滤器(比色法95%),这样,末端过滤器的使用寿命一般可达5年。在国外项目中和国内新建项目中,F8过滤器是非均匀流洁净室常见的预过滤器。