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(zhǎng)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(guó)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(guó)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(cāng)中。

　　二、前置過濾器的特點(diǎn)。

　　德國(guó)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(chǎng)，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(guó)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)。