Dibandingkan dengan filter-media tunggal, keunggulan inti filter multi-media adalah:
Mencapai distribusi "media filter" yang ideal: Air mengalir dari atas ke bawah melalui lapisan media filter dengan kepadatan dan ukuran partikel yang berbeda, secara alami membentuk distribusi pori dengan material yang lebih kasar di bagian atas dan material yang lebih halus di bagian bawah.
Memaksimalkan kapasitas filtrasi: Lapisan media filter kasar (misalnya antrasit) memotong sejumlah besar padatan tersuspensi yang lebih besar, sedangkan lapisan media filter halus (misalnya pasir kuarsa) menyaring partikel yang lebih kecil, sehingga sangat memperpanjang siklus filtrasi dan meningkatkan kapasitas penahan kotoran.
Mengurangi hambatan aliran air dan mencegah penyumbatan permukaan yang cepat: Lapisan atas media filter kasar secara efektif mencegah padatan tersuspensi membentuk "kue filter" yang padat pada permukaan lapisan filter, memungkinkan air mengalir dengan lancar ke bagian dalam lapisan filter untuk penyaringan yang dalam.
Seleksi bukan sekedar pemilihan bahan, tetapi juga pemilihan sifat fisik dan kimianya.
1. Media Filter yang Biasa Digunakan dan Karakteristiknya
Antrasit: Biasanya digunakan sebagai media filter lapisan atas. Ia memiliki kepadatan yang rendah (~1,6 g/cm³), stabilitas kimia yang baik, permukaan yang kasar dan berpori, kapasitas adsorpsi yang kuat, dan kapasitas menahan kotoran yang besar. Namun, kekerasannya relatif rendah, dan mengalami tingkat keausan tertentu selama-pengoperasian jangka panjang. Diperlukan-kepadatan tinggi,-kekerasan tinggi,-antrasit berkualitas tinggi.
Pasir Kuarsa: Media filter lapisan inti, tengah, atau bawah. Kepadatan sedang (~2,65 g/cm³), kekerasan tinggi,-tahan aus,-tahan korosi, murah, dan tersedia secara luas. Permukaannya halus, tetapi kapasitas intersepsinya sedikit lebih kecil dibandingkan antrasit. Ini diklasifikasikan menjadi pasir kasar dan halus berdasarkan ukuran partikel untuk lapisan yang berbeda.
Gemstone/Ilmenite: Usually used as the bottom layer filter media. High density (>4,5 g/cm³), dapat tetap stabil di dasar selama pencucian balik, secara efektif mencegah hilangnya partikel pasir halus dan batubara. Harga lebih tinggi, terutama digunakan dalam aplikasi yang memerlukan stabilitas lapisan media filter yang ketat.
Karbon Aktif: Lapisan fungsional khusus (menghilangkan bahan organik, sisa klorin, dan bau). Ia memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan kapasitas adsorpsi yang kuat. Kepadatan rendah, mudah hilang; kekuatan mekanik rendah, keausan akan menghasilkan bubuk. Biasanya tidak digunakan sendiri sebagai media filter, melainkan dikombinasikan dengan pasir kuarsa dan media lain untuk membentuk lapisan filter multi-media.
Garnet: Pengganti magnetit sebagai-media filter berdensitas tinggi di lapisan bawah. Kepadatan tinggi (~4,2 g/cm³), kekerasan tinggi, tepi partikel tajam, menghasilkan pori-pori lebih kecil dan presisi filtrasi lebih tinggi.
Bola Fiber/Media Filter: Digunakan untuk filtrasi-presisi sangat tinggi. Porositas variabel, kapasitas menahan kotoran-yang sangat tinggi. Biasanya digunakan dalam filter halus yang berdiri sendiri, jarang dicampur dengan media filter granular tradisional.
Filter Multi-media_Xinxiang Liefert Filter Co., Ltd.
2. Faktor Keputusan Utama dalam Pemilihan Media Filter
Kualitas Air Influen: Konsentrasi padatan tersuspensi, distribusi ukuran partikel, kandungan minyak, kandungan bahan organik, dll. Padatan tersuspensi tinggi: Antrasit dengan kapasitas menahan kotoran yang tinggi-lebih disukai. Berminyak: Media filter hidrofobik/oleofilik atau permukaan-yang dimodifikasi harus dipertimbangkan. Diperlukan penghilangan bahan organik/sisa klorin: Lapisan karbon aktif dapat ditambahkan.
Persyaratan Limbah: Kekeruhan target, kandungan padatan tersuspensi. Persyaratan tinggi memerlukan media filter lapisan bawah yang lebih halus (seperti pasir kuarsa halus) atau konfigurasi multi-lapisan.
Kompatibilitas kimia: Media filter harus mampu menahan nilai pH dan oksidan air masuk untuk menghindari pelarutan atau kerusakan struktural.
Biaya pengoperasian dan pemeliharaan: Ini termasuk biaya media filter, siklus penggantian, serta konsumsi air dan listrik untuk pencucian balik.
Pengoptimalan penilaian adalah kunci kinerja filter multi-media. Tujuannya adalah untuk mencapai stratifikasi sempurna dari setiap lapisan media filter setelah pencucian balik, sehingga membentuk struktur "bagian atas yang longgar, bagian bawah yang padat" yang ideal.
1. Prinsip inti: Sinergi perbedaan kepadatan dan ukuran partikel
Prinsip kepadatan: Ini adalah dasar untuk mencapai stratifikasi. Harus dipastikan bahwa kepadatan media filter lapisan atas < kepadatan media filter lapisan tengah < kepadatan media filter lapisan bawah. Kombinasi klasik: Antrasit (1,6) Prinsip ukuran partikel: Berdasarkan premis untuk memastikan perbedaan kepadatan, ukuran partikel media filter lapisan atas > ukuran partikel media filter lapisan tengah > ukuran partikel media filter lapisan bawah. Hal ini memastikan bahwa meskipun aliran air backwash mengganggu media filter, partikel yang lebih padat dan lebih kecil akan mengendap di dasar. Konsep kuncinya: Rasio ukuran partikel yang efektif Untuk mencegah pencampuran lapisan media filter yang berbeda selama pencucian balik (fenomena yang dikenal sebagai "pencampuran"), rasio ukuran partikel efektif dari lapisan media filter yang berdekatan merupakan parameter penting. Secara empiris, perbandingan ukuran partikel media filter atas dan bawah harus lebih besar atau sama dengan 2. Misalnya, ukuran partikel efektif lapisan atas antrasit harus 1,0 mm, dan ukuran partikel efektif lapisan bawah pasir kuarsa harus 0,5 mm. 2. Skema gradasi klasik dan strategi optimasi Media filter-lapisan ganda: Lapisan atas - antrasit (ukuran partikel 0,8-1,2 mm), lapisan bawah pasir kuarsa - (ukuran partikel 0,4-0,8 mm). Ketebalan total biasanya 700-900 mm, dengan rasio ketebalan batubara terhadap pasir kira-kira 1,5:1 atau 2:1 (misalnya, batubara 600 mm + 300 mm pasir). Ini adalah metode yang paling banyak digunakan dan ekonomis, cocok untuk sebagian besar kualitas air pada umumnya. Media filter tiga-lapisan: Lapisan atas - antrasit (1,0-1,6 mm), lapisan tengah pasir kuarsa - (0,4-0,8 mm), lapisan bawah - magnetit/garnet (0,2-0,5 mm). Ketebalan total biasanya 900-1200mm. Contoh rasio: 500mm (batubara): 300mm (pasir): 100mm (besi). 3. Kontrol Optimasi Penilaian Koefisien non-keseragaman (K80): K80=d80/d10. d10 (ukuran partikel efektif) dan d80 adalah parameter utama. Pilih media filter dengan K80 sekecil mungkin. Semakin kecil K80, semakin seragam ukuran partikel media filter, semakin konsisten struktur pori, semakin baik efek filtrasi, dan semakin lambat peningkatan head loss. Intensitas backwash dan laju ekspansi: Temukan intensitas backwash yang memungkinkan lapisan antrasit mengembang dengan tepat (misalnya, 20%-30%), sedangkan lapisan pasir kuarsa hanya sedikit mengembang atau tidak mengembang sama sekali. Dengan menyesuaikan volume air backwash dan udara (jika menggunakan kombinasi backwash udara-air), pastikan media filter dibersihkan secara menyeluruh sekaligus meminimalkan pencampuran media. PS: Masalah yang umum ditemui dalam praktek Masalah 1: Intensitas backwashing yang berlebihan; perangkat drainase yang rusak (misalnya distributor hidrolik); ketebalan lapisan media filter-kepadatan tinggi bagian bawah tidak mencukupi. Solusi: Periksa peralatan untuk memastikan bahwa gradasi dan ketebalan lapisan penyangga bawah (kerikil, magnetit) memenuhi persyaratan desain. Masalah 2: Disebabkan oleh alga, zat lengket, oksida besi dan mangan, dll. dalam influen; pencucian balik yang tidak lengkap. Solusi: Perkuat pretreatment; lakukan scrubbing udara + backwashing air secara teratur; pertimbangkan-pencucian balik yang ditingkatkan secara kimia. Masalah 3: Rasio ukuran partikel tidak tepat, intensitas pencucian balik yang berlebihan, perbedaan kepadatan media filter tidak mencukupi. Solusi: Hitung ulang gradasi dan pilih media filter dengan kepadatan dan ukuran partikel yang sesuai; mengontrol prosedur backwashing secara tepat.