自力式虹吸反沖洗自凈過濾技術(shù)

　　在獲得優(yōu)質(zhì)飲用水之前我們必須去掉水中諸如懸浮物、膠體，有毒有害重金屬，微污染有機(jī)物，細(xì)菌、微生物及余氯這五大類雜質(zhì)?，F(xiàn)代水處理技術(shù)和系統(tǒng)，依據(jù)模塊的靶向作用和協(xié)同作用逐級(jí)分段對(duì)水進(jìn)行凈化處理。去除懸浮物、膠體是水處理過程的第一步，也是最為關(guān)鍵的一步，因?yàn)樗坏旧碛泻Χ覍?duì)水的深度凈化過程影響極大，因此，水專家建議選擇具有真正反沖洗功能的前置過濾器。

　　一、核心技術(shù)。

　　1、窗簾效應(yīng)(Vorhang-Effekt)

　　傳統(tǒng)的過濾器采用圓筒式過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)完全展開平鋪在骨架上，軸向尺寸比較大;為了在較小空間內(nèi)獲得比較大的過濾面積，具有真正反沖洗功能的前置過濾器采用折疊式濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)(見圖1)，可以將圓柱過濾面積放大到原來的2.5倍，計(jì)算驗(yàn)證如下(見圖2.3)：

　?、?柱面積：3.14×50mm×60mm=9420mm²²

　?、?疊濾芯面積：

　　單片面積：

　　3.14(25²-12.5²)= 3.14(625-156.25)=1471.88mm²²

　　16片面積：1471.88×16=23550.08mm²²

　　23550.08mm²÷9420mm²²=2.5倍

　　如果保持圓柱直徑不變，則濾筒長度相當(dāng)于60mm×2.5倍= 150mm

　　因此，其過濾功效等同于2.5倍大小的過濾器的功效。有效作業(yè)面積被大大地增加了，就像制作窗簾一樣，窗簾的實(shí)際面積要比窗子的面積大很多，因此在德國把通過折疊的方式來增大過濾面積的作用就叫做窗簾效應(yīng)(Vorhang-Effekt)。

　　2、雙渦效應(yīng)(Dual Vortex Effekt)

　　根據(jù)流體力學(xué)原理，流過固體邊界的水流，當(dāng)達(dá)到一定雷諾數(shù)時(shí)，由于固體邊界的形狀和大小突然發(fā)生改變，水在慣性力的作用下，就會(huì)在水流當(dāng)中出現(xiàn)主流與邊界分離而產(chǎn)生旋渦的現(xiàn)象。水流在這些突變的邊界處形成較大的局部水流阻力，產(chǎn)生虹吸作用力，力量來自于水流壓力，所以叫自力式虹吸反沖洗。在旋渦范圍內(nèi)，水流形式為湍流常表現(xiàn)為高度紊亂并伴隨有劇烈分裂、摩擦和撞擊作用，正常水流運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性遭受破壞，出現(xiàn)明顯的主流與邊界脫離，而導(dǎo)致大尺度旋渦的產(chǎn)生，從而對(duì)流經(jīng)的設(shè)備表面產(chǎn)生強(qiáng)力的沖刷、牽引、翹曲、撞擊等作用。

　　3、斜板折射原理

　　當(dāng)顆粒沿著一定角度撞擊到濾網(wǎng)時(shí)，其流動(dòng)的速度會(huì)降低、方向會(huì)改變，最終會(huì)按照一定角度折射出去，而不會(huì)穿透濾網(wǎng); 當(dāng)采用圓筒濾網(wǎng)時(shí)，顆粒會(huì)沿著法線方向撞擊到濾網(wǎng)上，一部分顆粒被反射回來，速度降低，停留在濾網(wǎng)上，而另一部分顆粒穿透濾網(wǎng)進(jìn)入凈水當(dāng)中，而影響出水水質(zhì)。德國某品牌前置過濾器的水流沿著30℃夾角進(jìn)入，顆粒撞擊到濾網(wǎng)后靠慣性沿著30℃夾角彈射出去，被收集到雜質(zhì)倉中。

　　二、前置過濾器的特點(diǎn)。

　　德國某知名公司按照上述流體力學(xué)原理，巧妙地設(shè)計(jì)制造了的虹吸反沖洗功能的前置過濾器，其主要有五大部分組成，即：原水腔、過濾網(wǎng)、凈水腔以及排污閥和虹吸反沖洗裝置等。其主要特點(diǎn)為：

　　A.不需要增加水壓、電力和壓縮空氣等外部動(dòng)力，所有的工作環(huán)節(jié)都由過濾器自行控制，低碳節(jié)能;B.內(nèi)設(shè)有強(qiáng)制虹吸反沖洗系統(tǒng)，虹吸力來自內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原水壓力;反沖洗水不會(huì)進(jìn)入凈水腔，所以，不會(huì)污染凈化水;沖洗強(qiáng)度見后面介紹;C.虹吸管與不銹鋼濾網(wǎng)之間不接觸，沒有機(jī)械磨損;結(jié)構(gòu)造成水的湍流，被擾動(dòng)，沖洗效果徹底;D.前置過濾器設(shè)有排污閥，可以控制反沖洗，管理非常方便;具有自凈能力，可以連續(xù)工作，即使在反沖洗時(shí)也能提供凈化水。

　　三、前置過濾器的結(jié)構(gòu)與功能。

　　五大部件：原水腔、過濾網(wǎng)、凈水腔、排污閥及虹吸反沖洗管。

　　原水腔：由抑菌銅法蘭進(jìn)水腔、過濾器外殼內(nèi)側(cè)、折疊濾芯外壁，形成一個(gè)較大的容器，當(dāng)進(jìn)水被導(dǎo)入原水腔后，水流得到緩沖流速下降，機(jī)械性細(xì)小微粒聚集后被濾網(wǎng)截留下來，與水分離凈化水進(jìn)入凈水腔。

　　過濾網(wǎng)：由不銹鋼鍍銀濾網(wǎng)和骨架構(gòu)成，通常的過濾精度設(shè)定為40微米，當(dāng)進(jìn)水濁度不大于150度時(shí)，出水濁度可以達(dá)到5度以下;不銹鋼表面鍍銀后，會(huì)在表面形成微電場，可以抑制細(xì)菌的滋生。

　　凈水腔：由折疊濾芯內(nèi)腔抑菌銅出水腔組成，一個(gè)較大的容器可以貯存一定量的凈化水;?

　　排污閥：在過濾器原水腔的底部設(shè)有。?

　　前置過濾器的功能主要是殺菌抑菌、過濾和自力式虹吸反沖洗自凈功能。

　　四、前置過濾器的工作原理。

　　前置過濾器在運(yùn)行時(shí)，原水由抑菌銅法蘭送入原水腔，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后，濾后水從凈水腔經(jīng)過抑菌銅法蘭，流出過濾器。隨著過濾的運(yùn)行，濾網(wǎng)截污后阻力逐漸增大，此時(shí)，啟動(dòng)反沖洗操作;虹吸排污裝置是帶有一組扇形鴨嘴的排污管，其邊界可在濾網(wǎng)骨架內(nèi)側(cè)上滑動(dòng)，當(dāng)水流流過時(shí)，由于固體邊界的形狀和大小突然發(fā)生變化，在慣性的作用下，就會(huì)出現(xiàn)主流與邊界分離而產(chǎn)生漩渦。在旋渦范圍內(nèi)，水流表現(xiàn)為高度紊亂并伴隨有劇烈摩擦、分裂和撞擊作用，將濾網(wǎng)上的污物連根拔起，被扇形鴨嘴吸進(jìn)排污管，排除設(shè)備之外。部分水流運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性遭受破壞，出現(xiàn)明顯的主流與固體邊界脫離，導(dǎo)致大尺度旋渦的產(chǎn)生，對(duì)各結(jié)構(gòu)件起到?jīng)_刷作用。

　　五、前置過濾器的應(yīng)用范圍。

　　德國某知名公司研發(fā)的具有自力虹吸反沖洗前置過濾器主要適用于給水的預(yù)處理;渾濁度小于150度的水處理后可以達(dá)到5以下，供給生活或工業(yè)上使用;也可將冷卻水、礦井水、循環(huán)水等工業(yè)廢水凈化后再利用，提高水的重復(fù)使用率;獲得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。