Suodattimien kehityshistoria ja toimintaperiaate

Suodatustekniikkaa on sovellettu tuotannossa muinaisesta Kiinasta lähtien, ja kasvikuiduista valmistettu paperi oli olemassa jo 200 eaa. Vuonna 105 jKr Cai Lun paransi paperinvalmistusmenetelmää. Hän heiluttaa kasvikuitumassaa tiheän bambuverhon päälle paperinvalmistusprosessin aikana. Vesi suodatetaan bambuverhon rakojen läpi ja ohut kerros märkää massaa jätetään bambuverhon pinnalle. Kuivumisen jälkeen siitä tulee paperia.


Varhaisin suodatus oli pääosin painovoimasuodatusta, mutta myöhemmin painesuodatusta käytettiin parantamaan suodatusnopeutta, mikä johti tyhjiösuodatuksen syntymiseen. 1900-luvun alussa keksitty pyörivä rumpuimusuodatin saavutti jatkuvan suodatustoiminnan. Myöhemmin erilaisia ​​jatkuvia suodattimia syntyi peräkkäin. Ajoittain toimivat suodattimet (kuten levy- ja runkopainesuodattimet) on kehitetty, koska ne pystyvät saavuttamaan automaattisen toiminnan, mikä johtaa kasvavaan suodatusalueeseen. Alhaisen kosteuspitoisuuden omaavan suodatinjäännöksen saamiseksi on kehitetty mekaanisia puristussuodattimia.


x


Suodattimen käsittelemä vesi pääsee kehoon sisääntulon kautta, ja vedessä olevat epäpuhtaudet kerääntyvät ruostumattomasta teräksestä valmistettuun suodatinverkkoon, mikä johtaa paine-eroon. Tarkkaile paine-eron muutoksia tulo- ja ulostulossa paine-erokytkimen avulla. Kun paine-ero saavuttaa asetetun arvon, sähköinen säädin lähettää signaalin hydrauliselle ohjausventtiilille moottorin ohjaamiseksi. Laitteen asennuksen jälkeen teknikot korjaavat sen, asettavat suodatusajan ja puhdistuksen muuntoajan. Käsiteltävä vesi tulee kehoon veden tuloaukosta ja suodatin alkaa toimia normaalisti. Kun esiasetettu puhdistusaika saavutetaan, sähköinen ohjain lähettää signaaleja hydrauliselle ohjausventtiilille ja käyttömoottorille käynnistäen seuraavat toiminnot: sähkömoottori pyörittää harjaa, puhdistaa suodatinelementin ja ohjaa venttiilin avautumaan tyhjennystä varten. Koko puhdistusprosessi kestää vain kymmeniä sekunteja. Kun puhdistus on valmis, sulje ohjausventtiili, moottori lakkaa pyörimästä, järjestelmä palaa alkutilaan ja aloittaa seuraavan suodatusprosessin. Suodatinkotelon sisäosa koostuu pääasiassa karkeista suodatinseuloista, hienoista suodatinsiivilöistä, imuputkista, ruostumattomasta teräksestä valmistetuista harjoista tai ruostumattomasta teräksestä valmistetuista imusuuttimista, tiivisterenkaista, korroosionestopinnoitteista, pyörivistä akseleista jne.


Yksinkertainen suodatin muodostetaan erottamalla säiliö ylä- ja alakammioihin suodatusväliaineen avulla. Suspensio lisätään ylempään kammioon ja paineen alaisena se menee alakammioon suodatusväliaineen läpi muodostaen suodoksen. Kiinteät hiukkaset jäävät loukkuun suodatusväliaineen pinnalle muodostaen suodatinjäännöksen (tai suodatuskakun). Suodatusprosessin aikana suodatinjäännöskerros suodatinväliaineen pinnalla vähitellen paksunee ja suodatinjäännöskerroksen läpi kulkevan nesteen vastus kasvaa, mikä johtaa suodatusnopeuden alenemiseen. Kun suodatinkammio on täytetty suodatinjäännöksellä tai suodatusnopeus on liian alhainen, lopeta suodatus, poista suodatinjäännös ja regeneroi suodatinväliaine suorittaaksesi suodatusjakson loppuun.


Nesteen on voitettava vastus kulkiessaan suodatinjäännöskerroksen ja suodatinaineen läpi, joten suodatusaineen molemmilla puolilla on oltava paine-ero, joka on suodatuksen saavuttamisen liikkeellepaneva voima. Paine-eron lisääminen voi nopeuttaa suodatusta, mutta paineen alaisena muotoaan muuttavat hiukkaset ovat alttiita tukkimaan suodatusaineen huokoset suurilla paine-eroilla, mikä johtaa hitaampaan suodatukseen.


Suspensiosuodatukseen on kolme menetelmää: kuonakerrossuodatus, syväsuodatus ja seulasuodatus.


â  Suodatinjäännöskerroksen suodatus: Suodatuksen alkuvaiheessa suodatinaine voi pidättää vain suuria kiinteitä hiukkasia, kun taas pienet hiukkaset kulkevat suodatinaineen läpi suodoksen mukana. Alkusuodattimen jäännöskerroksen muodostumisen jälkeen suodatinjäännöskerroksella on suuri rooli suodatuksessa, jossa sekä suuret että pienet hiukkaset jäävät kiinni, kuten esimerkiksi levy- ja runkosuodatinpuristimen suodatuksessa.


â¡ Syväsuodatus: Suodatinväliaine on paksua ja suspensio sisältää vähemmän kiinteitä hiukkasia, jotka ovat pienempiä kuin suodatinaineen huokoset. Suodatuksen aikana hiukkaset pääsevät sisään ja adsorboituvat huokosiin, kuten huokoisten muoviputkisuodattimien ja hiekkasuodattimien läpi.


⢠Seulasuodatus: Suodatuksen pysäyttämät kiinteät hiukkaset ovat suurempia kuin suodatinväliaineen huokoset, eivätkä kiinteät hiukkaset adsorboidu suodatusväliaineen sisään. Esimerkiksi pyörivä rumpusuodatin suodattaa pois jäteveden karkeat epäpuhtaudet. Varsinaisessa suodatusprosessissa kolme menetelmää esiintyvät usein samanaikaisesti tai peräkkäin.