تاريخ التطوير ومبدأ عمل المرشحات

تم تطبيق تقنية الترشيح في الإنتاج منذ الصين القديمة ، والورق المصنوع من الألياف النباتية موجود بحلول عام 200 قبل الميلاد. في عام 105 بعد الميلاد ، قام Cai Lun بتحسين طريقة صناعة الورق. يقوم بتأرجح لب الألياف النباتية على ستارة من الخيزران الكثيف أثناء عملية صناعة الورق. يتم ترشيح المياه من خلال فجوات الستارة المصنوعة من الخيزران ، وتترك طبقة رقيقة من اللب الرطب على سطح الستارة المصنوعة من الخيزران. بعد التجفيف ، يصبح ورقًا.


كان الترشيح الأقدم في الغالب هو الترشيح بالجاذبية ، ولكن تم استخدام ترشيح الضغط لاحقًا لتحسين سرعة الترشيح ، مما أدى إلى ظهور الترشيح الفراغي. حقق مرشح الفراغ ذو الأسطوانة الدوارة الذي تم اختراعه في أوائل القرن العشرين عملية ترشيح مستمرة. بعد ذلك ، ظهرت أنواع مختلفة من المرشحات المستمرة واحدة تلو الأخرى. تم تطوير مرشحات التشغيل المتقطع (مثل مرشحات ضغط اللوحة والإطار) نظرًا لقدرتها على تحقيق التشغيل الآلي ، مما أدى إلى زيادة منطقة الترشيح. من أجل الحصول على بقايا مرشح ذات محتوى رطوبة منخفض ، تم تطوير مرشحات ضغط ميكانيكية.


x


يدخل الماء المراد معالجته بواسطة المرشح الجسم من خلال المدخل ، والشوائب الموجودة في ترسبات الماء على شبكة مرشح الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يؤدي إلى اختلاف الضغط. راقب تغيرات فرق الضغط عند المدخل والمخرج من خلال مفتاح فرق الضغط. عندما يصل فرق الضغط إلى القيمة المحددة ، يرسل جهاز التحكم الكهربائي إشارة إلى صمام التحكم الهيدروليكي لقيادة المحرك. بعد تركيب الجهاز ، يقوم الفنيون بتصحيحه ، وتعيين وقت الترشيح وتنظيف وقت التحويل. يدخل الماء المراد معالجته الجسم من مدخل المياه ويبدأ الفلتر في العمل بشكل طبيعي. عند الوصول إلى وقت التنظيف المحدد مسبقًا ، ترسل وحدة التحكم الكهربائية إشارات إلى صمام التحكم الهيدروليكي ومحرك القيادة ، مما يؤدي إلى تنفيذ الإجراءات التالية: يقوم المحرك الكهربائي بتوجيه الفرشاة للدوران ، وتنظيف عنصر المرشح ، والتحكم في الصمام لفتحه للتصريف. تستمر عملية التنظيف بأكملها لعشرات الثواني فقط ، وعند اكتمال التنظيف ، أغلق صمام التحكم ، ويتوقف المحرك عن الدوران ، ويعود النظام إلى حالته الأولية ، ويبدأ عملية التصفية التالية. يتكون الجزء الداخلي من غلاف المرشح بشكل أساسي من شاشات الترشيح الخشنة ، وشاشات الترشيح الدقيقة ، وأنابيب الشفط ، وفرش الفولاذ المقاوم للصدأ أو فوهات الشفط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وحلقات الختم ، والطلاءات المضادة للتآكل ، والأعمدة الدوارة ، إلخ.


يتم تشكيل مرشح بسيط عن طريق فصل الحاوية إلى غرف علوية وسفلية باستخدام وسط ترشيح. يضاف المعلق إلى الغرفة العلوية ، وتحت الضغط ، يدخل الحجرة السفلية من خلال وسيط الترشيح لتشكيل مرشح. يتم احتجاز الجسيمات الصلبة على سطح وسيط الترشيح لتكوين بقايا مرشح (أو عجينة الترشيح). أثناء عملية الترشيح ، تتكاثف طبقة بقايا المرشح على مساحة سطح وسيط المرشح تدريجياً ، وتزداد مقاومة السائل الذي يمر عبر طبقة بقايا المرشح ، مما يؤدي إلى انخفاض سرعة الترشيح. عندما تمتلئ حجرة المرشح ببقايا المرشح أو تكون سرعة الترشيح منخفضة للغاية ، أوقف التصفية ، وأزل بقايا المرشح ، وجدد وسط الترشيح لإكمال دورة الترشيح.


يجب أن يتغلب السائل على المقاومة عند المرور عبر طبقة بقايا المرشح ووسيط المرشح ، لذلك يجب أن يكون هناك فرق ضغط على جانبي وسيط المرشح ، وهو القوة الدافعة لتحقيق الترشيح. يمكن أن تؤدي زيادة فرق الضغط إلى تسريع عملية الترشيح ، ولكن الجسيمات التي تتشوه تحت الضغط تكون عرضة لانسداد مسام وسيط الترشيح عند اختلافات كبيرة في الضغط ، مما يؤدي إلى ترشيح أبطأ.


هناك ثلاث طرق لترشيح المعلق: ترشيح طبقة الخبث ، والترشيح العميق ، والترشيح بالمنخل.


â ترشيح طبقة بقايا المرشح: في المرحلة الأولية من الترشيح ، يمكن لوسط المرشح فقط الاحتفاظ بالجسيمات الصلبة الكبيرة ، بينما تمر الجسيمات الصغيرة عبر وسيط المرشح باستخدام المرشح. بعد تكوين طبقة بقايا المرشح الأولية ، تلعب طبقة بقايا المرشح دورًا رئيسيًا في الترشيح ، حيث يتم اعتراض كل من الجسيمات الكبيرة والصغيرة ، كما هو الحال في ترشيح لوحة وضغط مرشح الإطار.


• الترشيح العميق: وسط الترشيح سميك ، ويحتوي المعلق على عدد أقل من الجسيمات الصلبة ، والتي تكون أصغر من مسام وسط الترشيح. أثناء الترشيح ، تدخل الجسيمات ويتم امتصاصها في المسام ، على سبيل المثال من خلال المرشحات الأنبوبية البلاستيكية المسامية والمرشحات الرملية.


• ترشيح المنخل: الجسيمات الصلبة التي يتم اعتراضها بالترشيح أكبر من مسام وسط الترشيح ، ولا يتم امتصاص الجسيمات الصلبة داخل وسط الترشيح. على سبيل المثال ، تقوم شاشة مرشح الأسطوانة الدوارة بتصفية الشوائب الخشنة في مياه الصرف الصحي. في عملية التصفية الفعلية ، غالبًا ما تظهر الطرق الثلاثة بشكل متزامن أو متسلسل.