自力式虹吸反沖洗自凈過濾技術

　　在獲得優(yōu)質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，微污染有機物，細菌、微生物及余氯這五大類雜質?，F代水處理技術和系統，依據模塊的靶向作用和協同作用逐級分段對水進行凈化處理。去除懸浮物、膠體是水處理過程的第一步，也是最為關鍵的一步，因為它不但本身有害而且對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。

　　1、窗簾效應(Vorhang-Effekt)

　　傳統的過濾器采用圓筒式過濾網，濾網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結構(見圖1)，可以將圓柱過濾面積放大到原來的2.5倍，計算驗證如下(見圖2.3)：

　?、?柱面積：3.14×50mm×60mm=9420mm²²

　　② 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(Vorhang-Effekt)。

　　2、雙渦效應(Dual Vortex Effekt)

　　根據流體力學原理，流過固體邊界的水流，當達到一定雷諾數時，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，就會在水流當中出現主流與邊界分離而產生旋渦的現象。水流在這些突變的邊界處形成較大的局部水流阻力，產生虹吸作用力，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，水流形式為湍流常表現為高度紊亂并伴隨有劇烈分裂、摩擦和撞擊作用，正常水流運動的連續(xù)性遭受破壞，出現明顯的主流與邊界脫離，而導致大尺度旋渦的產生，從而對流經的設備表面產生強力的沖刷、牽引、翹曲、撞擊等作用。

　　3、斜板折射原理

　　當顆粒沿著一定角度撞擊到濾網時，其流動的速度會降低、方向會改變，最終會按照一定角度折射出去，而不會穿透濾網; 當采用圓筒濾網時，顆粒會沿著法線方向撞擊到濾網上，一部分顆粒被反射回來，速度降低，停留在濾網上，而另一部分顆粒穿透濾網進入凈水當中，而影響出水水質。德國某品牌前置過濾器的水流沿著30℃夾角進入，顆粒撞擊到濾網后靠慣性沿著30℃夾角彈射出去，被收集到雜質倉中。

　　二、前置過濾器的特點。

　　德國某知名公司按照上述流體力學原理，巧妙地設計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、凈水腔以及排污閥和虹吸反沖洗裝置等。其主要特點為：

　　A.不需要增加水壓、電力和壓縮空氣等外部動力，所有的工作環(huán)節(jié)都由過濾器自行控制，低碳節(jié)能;B.內設有強制虹吸反沖洗系統，虹吸力來自內部結構及原水壓力;反沖洗水不會進入凈水腔，所以，不會污染凈化水;沖洗強度見后面介紹;C.虹吸管與不銹鋼濾網之間不接觸，沒有機械磨損;結構造成水的湍流，被擾動，沖洗效果徹底;D.前置過濾器設有排污閥，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，即使在反沖洗時也能提供凈化水。

　　三、前置過濾器的結構與功能。

　　五大部件：原水腔、過濾網、凈水腔、排污閥及虹吸反沖洗管。

　　原水腔：由抑菌銅法蘭進水腔、過濾器外殼內側、折疊濾芯外壁，形成一個較大的容器，當進水被導入原水腔后，水流得到緩沖流速下降，機械性細小微粒聚集后被濾網截留下來，與水分離凈化水進入凈水腔。

　　過濾網：由不銹鋼鍍銀濾網和骨架構成，通常的過濾精度設定為40微米，當進水濁度不大于150度時，出水濁度可以達到5度以下;不銹鋼表面鍍銀后，會在表面形成微電場，可以抑制細菌的滋生。

　　凈水腔：由折疊濾芯內腔抑菌銅出水腔組成，一個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。

　　前置過濾器在運行時，原水由抑菌銅法蘭送入原水腔，經濾網過濾后，濾后水從凈水腔經過抑菌銅法蘭，流出過濾器。隨著過濾的運行，濾網截污后阻力逐漸增大，此時，啟動反沖洗操作;虹吸排污裝置是帶有一組扇形鴨嘴的排污管，其邊界可在濾網骨架內側上滑動，當水流流過時，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，就會出現主流與邊界分離而產生漩渦。在旋渦范圍內，水流表現為高度紊亂并伴隨有劇烈摩擦、分裂和撞擊作用，將濾網上的污物連根拔起，被扇形鴨嘴吸進排污管，排除設備之外。部分水流運動的連續(xù)性遭受破壞，出現明顯的主流與固體邊界脫離，導致大尺度旋渦的產生，對各結構件起到沖刷作用。

　　五、前置過濾器的應用范圍。

　　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處理;渾濁度小于150度的水處理后可以達到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，提高水的重復使用率;獲得理想的技術經濟指標。