Réservoirs de filtration GFS pour le traitement de l'eau : des corps de filtre qui durent plus longtemps que les médias qu'ils contiennent

Un filtre est le seul récipient dans une usine de traitement de l'eau qui se punit volontairement. Chaque cycle de fonctionnement charge la coque de chlore, de solides en suspension et de pression, puis inverse le flux suffisamment fort pour fluidiser le lit et évacuer la saleté capturée. Les usines municipales effectuent ce cycle une ou deux fois par jour. Les skids de prétraitement industriels peuvent l'exécuter toutes les quelques heures. Les coques conventionnelles en acier revêtu répondent à cette tâche d'une manière familière : le revêtement cloque au niveau de la ligne de flottaison, le décollement commence à une soudure de buse, et en quelques années, l'usine planifie une vidange, une équipe de préparation de surface et un budget de relining que personne n'a inclus dans l'étude de rentabilité.

L'acier vitrifié change ce mode de défaillance car le revêtement n'est pas un film de peinture posé sur l'acier - c'est une couche vitreuse fusionnée au substrat à 820-930 degrés Celsius, produisant une liaison chimique qui ne se décolle pas lorsqu'elle est rayée. Conçues par Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), ces coques de filtre sont construites pour la réalité abrasive, chlorée et à cycles de pression de la filtration plutôt que pour une tâche de stockage statique qui ne se produit jamais réellement dans un filtre.

1. À quoi un corps de réservoir de filtre doit-il réellement survivre ?

Une coque de filtre subit quatre attaques simultanées qu'un réservoir de stockage d'eau claire ne subit jamais : désinfectant résiduel, expansion abrasive du lavage à contre-courant, chargement cyclique de pression et un film biologique humide qui se développe sur toutes les surfaces internes. Spécifier une cuve de filtre comme s'il s'agissait d'un réservoir de stockage est la raison la plus courante pour laquelle les coques de filtre échouent prématurément.

• Désinfectant résiduel : Les filtres municipaux en aval de la pré-chloration contiennent 0,2 à 2,0 mg/L de chlore libre en continu, et de nombreuses usines ajoutent un boost de chlore pendant le lavage à contre-courant. Les revêtements organiques s'oxydent sous cette charge, se transforment en craie et perdent leur adhérence de haut en bas.
• Abrasion du lavage à contre-courant : Un lit de sable se dilate de 30 à 50 % pendant le lavage à contre-courant, et l'anthracite se dilate davantage. Les médias fluidisés grattent la paroi de la coque en haut du lit pendant dix à quinze minutes par cycle, ce qui est précisément là où la défaillance du revêtement commence généralement.
• Cyclage de pression : Un filtre sous pression fonctionne à 2 à 6 bars en service et descend à près de la pression atmosphérique pendant le lavage à contre-courant. Cette inversion est un cycle de fatigue sur chaque pénétration de buse et chaque joint de plaque, plusieurs centaines de fois par an.
• Biofilm et contamination des médias : Toute surface interne qui se rugueuse ou s'écaille devient une niche bactérienne et une source d'encrassement des médias. Le matériau de revêtement qui s'écaille migre également dans le lit et réduit la durée de vie des médias.
• Nettoyage chimique : Le nettoyage périodique à l'acide ou à la soude caustique pour contrôler le fouling par le fer, le manganèse ou les agents biologiques pousse le pH bien en dehors de la plage qu'un système époxy standard tolère confortablement.

2. Pourquoi l'acier vitrifié convient-il au service de filtration ?

L'acier vitrifié est un revêtement émail vitrifié fusionné à la plaque d'acier à 820-930 degrés Celsius, de sorte que la liaison est métallurgique plutôt que mécanique. Dans le service de filtration, cette seule différence élimine le mode de défaillance par décollement, résiste au lit fluidisé abrasif et maintient la paroi suffisamment lisse pour résister au biofilm pendant des décennies.

• Liaison métallurgique : La fusion à 820-930 degrés Celsius crée une liaison mesurée à 3450 N/cm² dans les tests d'adhérence. Une rayure ne se propage pas latéralement, car il n'y a pas de film organique sous lequel l'eau peut s'infiltrer.
• Dureté contre l'abrasion : Le revêtement cuit atteint environ 6,0 sur l'échelle de Mohs, ce qui est plus dur que le sable de silice et l'anthracite qui grattent la paroi pendant le lavage à contre-courant fluidisé.
• Inertie chimique : La surface de verre cuite est inerte au chlore libre, à la chloramine et aux régimes de nettoyage à l'acide ou à la soude caustique utilisés pour récupérer les lits encrassés par le fer ou les agents biologiques. La plage de pH standard est de 3 à 11, avec 1 à 14 disponibles sur spécification spéciale.
• Paroi hydrauliquement lisse : Une surface interne lisse et non poreuse, avec une rugosité bien inférieure à celle de l'époxy vieilli, réduit l'ancrage du biofilm et aide le lit à se drainer proprement pendant la maintenance.
• Aucune contamination des médias : Comme le revêtement ne se transforme pas en craie et ne s'écaille pas, il n'y a aucun risque que des fragments de revêtement migrent dans le lit du filtre et réduisent la durée de vie des médias.

3. Comment spécifier une coque de filtre GFS ?

La coque n'est que la moitié du filtre. La profondeur du lit, le franc-bord, le type de drain et la disposition des buses doivent être réglés avant que les plaques ne soient roulées, car les pénétrations dans une plaque fusionnée sont formées sous contrôle d'usine, et non coupées sur site. Obtenir d'abord le bon enveloppe de processus fait la différence entre un filtre qui fonctionne et un récipient qui contient des médias.

• Géométrie et franc-bord : Les coques de filtre sous pression ont généralement un diamètre de 1,6 à 4,0 m avec des profondeurs de lit de 0,8 à 2,5 m, plus 40 à 60 % de franc-bord pour accommoder l'expansion du lit pendant le lavage à l'air et le lavage à contre-courant.
• Sélection du drain : Les plaques à buses, les collecteurs-distributeurs et les drains à faux plancher imposent chacun des schémas de pénétration différents. Le schéma doit être fixé avant la fabrication de la coque afin que chaque ouverture soit formée et revêtue en usine.
• Débits de lavage à contre-courant : Conception autour des médias : environ 12 à 15 litres par mètre carré par seconde pour le sable, 8 à 10 pour le charbon actif, avec un lavage à l'air typiquement de 50 à 90 mètres cubes par mètre carré par heure appliqué avant ou avec le lavage à l'eau.
• Instrumentation et accès : Les points de prise de pression différentielle à travers le lit, les regards au niveau de la surface du lit, un trou d'homme dimensionné pour le retrait des médias, et un accès par le haut et par le côté pour le chargement des médias doivent tous figurer sur le dessin au stade de l'appel d'offres.
• Sélection du système de revêtement : Le système deux couches-un feu convient aux applications de filtration d'eau potable ; le système deux couches-deux feux ou trois couches-trois feux est spécifié lorsque l'alimentation contient des contaminants industriels, une température plus élevée ou des variations de pH plus importantes.

Assurance d'ingénierie et support de projet

Chaque réservoir livré par Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) est conçu selon les normes AWWA D103-09 et EN 1090 avec une vérification par éléments finis des charges de la coque, du toit et des buses, fusionné à 820-930°C sous contrôle ISO 9001 et ISO 45001, testé aux défauts à 1500 V sur cent pour cent de la surface, et assemblé avec des boulons de grade 8.8 et un mastic certifié par le fabricant. Les coques de filtre sont fournies avec des pénétrations de drain, des buses, des trous d'homme, des regards et des raccords d'instrumentation formés sous contrôle d'usine, testées hydrostatiquement avant expédition, et documentées avec des enregistrements de tests de revêtement, la traçabilité des plaques et un programme de buses qui correspond au schéma de procédé et d'instrumentation.

Foire aux questions (FAQ)

Les réservoirs de filtre GFS peuvent-ils être utilisés pour les filtres sous pression et les filtres à gravité ?

Oui. La même plaque fusionnée est utilisée pour les cuves sous pression fonctionnant à 2 à 6 bars et pour les cellules de filtre à gravité ouvertes. La différence réside dans le toit et la frontière de pression : les coques sous pression reçoivent un dessus bombé ou conique conçu pour la pression de service, tandis que les cellules à gravité utilisent un dessus ouvert avec une passerelle et une main courante.

Quels médias filtrants peuvent être utilisés à l'intérieur d'une coque GFS ?

Le sable de quartz, l'anthracite, le greensand de manganèse, le charbon actif, le grenat et la résine échangeuse d'ions sont tous couramment utilisés. Le facteur déterminant est la compatibilité chimique avec le média et le régénérant, pas la coque - la surface de verre cuite tolère le nettoyage à l'acide et à la soude caustique utilisé pour récupérer les lits encrassés.

Comment les buses et les pénétrations du drain sont-elles traitées dans une plaque fusionnée ?

Chaque pénétration est formée en usine, avant que la plaque ne soit cuite, de sorte que le revêtement couvre l'ouverture et son bord. Couper des trous sur site exposerait de l'acier nu à la coupe. C'est pourquoi le schéma du drain doit être fixé au stade de l'appel d'offres plutôt que sur site.

Le réservoir de filtre peut-il être personnalisé pour nos médias et notre régime de lavage à contre-courant ?

Oui. Le diamètre, la hauteur des parois droites, la profondeur du lit, le franc-bord, le schéma du drain, la densité des buses, la taille du trou d'homme et l'instrumentation sont tous configurés en fonction de la tâche. Indiquez-nous le débit, les médias, les débits de lavage à contre-courant et les produits chimiques de nettoyage, et la coque sera conçue pour y correspondre.