スイミングプールフィルターにおける石英砂と珪藻土の比較

ご存知のように、スイミングプールのフィルターには、主に従来の石英砂フィルターと高度な珪藻土フィルターがあります。これらは、スイミングプールの水処理において重要なフィルター メディアです。お客様からよく質問されるのは、石英砂フィルターと珪藻土フィルターはどうですか? どの土壌フィルターが優れていますか? この質問に答える前に、これら 2 つのフィルターを詳しく比較してみましょう。 1. スイミングプールの水処理プロセスにおける石英砂と珪藻土の操作と管理の比較 1. 石英砂フィルター 石英砂フィルター システムの主な操作内容は、逆洗と凝集剤の投与です。石英砂フィルターは深層フィルターであるため、フィルターされた粒子がフィルター ベッド全体に集まり、フィルター ベッド全体を洗浄するには、より高い洗浄強度とより長い洗浄時間が必要になります。

石英砂ろ過器の逆洗強度は12～15L/(S.M2)、逆洗時間は8～10分、逆洗間隔は5日未満で、逆洗ごとに2～3分間洗浄する必要があります。砂ろ過に必要な水量は、ろ過状態と逆洗状態でほぼ2倍になります。設計・運転においては、循環流量と逆洗流量のマッチングに注意する必要があります。専用の逆洗水ポンプを設置するのが最適です。凝集剤の凝集は、主に凝集剤の種類、投与濃度、水温、pH、反応時間の影響を受けるため、凝集効果を確保するには豊富な管理経験を持つ作業者が必要です。

2. 珪藻土フィルター 中国で使用されている珪藻土フィルターシステムには、可逆型と再生型の2種類があります。可逆型珪藻土フィルターシステムの濾過速度は6～10m/hと高速です。著者は参照した国際規格において対応するデータが得られなかったため、本分析には含めていません。再生型珪藻土フィルターの主な操作内容は、プレコーティング、フィルター材の再生、およびフィルター材の交換です。

プレコーティングとは、水力を利用して珪藻土ろ材をろ材表面に均一に塗布するプロセスを指します。ろ材の「再生」または交換後は、次のろ過工程を開始するためにプレコーティングを行う必要があります。珪藻土ろ過は主にろ材表面で行われます。ろ過された粒子や汚れはろ材表面を覆ったり、ろ材表面の珪藻土粒子に吸着したりすることで、ろ材のろ過効果と透過能力が低下します。そのため、「再生」によってろ材を通過させることで、ろ材のろ過能力を回復させる必要があります。

いわゆる「再生」とは、濾過膜表面に元々分布していた珪藻土と濾過膜深層の珪藻土を再分布させ、再生された濾過膜表面で濾過効果を発揮させるプロセスです。濾過膜を再生することで、珪藻土の濾材としての利用率を向上させることができます。濾過膜の再生頻度は1回/日を超えてはなりません。

ろ過膜抵抗が0.7MPaに達したら、ろ材を交換する必要があります。ろ材の交換は、プールの水の反動でろ材をろ材エレメントから完全に洗い流し、水流で排出するか、機械でろ材をろ材エレメントから振り落とし、重力で排出する方法があります。その後、新しいろ材を再び投入し、プレコーティング後に次のろ過サイクルを開始します。

フィルターの交換サイクルは通常15日から60日です。プールを例に、運転時間の比較をしてみましょう。上記の比較から、珪藻土ろ過は石英砂ろ過よりも操作が煩雑で、月間運転時間は石英砂ろ過の約1.18倍であることがわかります。そのため、自動制御システムを導入して運転負荷を軽減することをお勧めします。

2. 石英砂と珪藻土フィルターのろ過機構の比較 1. 石英砂ろ過 石英砂は、プールの水処理に広く使用されているろ材です。石英砂ろ過は深層ろ過であり、ろ過作用はろ床の深さ全体で発生します。ろ過対象水がろ材層を通過する際、水中に含まれる浮遊物質は上部ろ材の微細な隙間に流れ込み、吸着と機械的閉塞を受けます。そして橋渡し効果により、ろ材層にろ膜が形成され、ろ膜はろ過を継続し、このような繰り返しろ過によって水質浄化効果が得られます。

ろ過性能が最も高くなるのは、ろ過サイクルの最後の1/3です。砂ろ過速度は通常20～30m/hで、ろ過精度は15～20umです。ろ過速度が25m/h未満に低下し、凝集剤を使用すると、ろ過精度は7～10umまで向上します。2. 珪藻土ろ過 珪藻土は、飲料、醸造、医薬品などの水処理に広く使用されているろ材で、スイミングプールの水処理にも使用されています。

水処理用ろ材として、珪藻土ろ材の多孔質特性を活かし、選別、遮断、吸着といった多機能を有しています。水中の濁度を除去するだけでなく、有機物、アンモニア性窒素、クリプトスポリジウム、バクテリアなどを除去することができます。珪藻土フィルターでは、珪藻土がろ材表面に均一に付着してろ膜を形成し、通過する水中の微粒子を遮断・吸収することでろ過機能を発揮します。

遮断とは、ろ材の隙間よりも粒子サイズが大きい粒子がろ材を通過する際に遮断されるプロセスを指します。遮断プロセスは主にろ材表面で発生し、これが珪藻土ろ過の主なメカニズムです。珪藻土ろ材の多孔質構造により、優れた透過性を備えています。プールの水がろ材を通過すると、プール水中の微粒子とろ材が擦れ合って静電気が発生します。微粒子はろ材の細孔に吸着され、吸着作用を発揮し、より微細なろ過効果を実現します。プールの水処理プロセスにおいて、通常使用される珪藻土ろ過速度は3～5m/hで、ろ過精度は1～2um、処理水の濁度は0.0、クリプトスポリジウムの除去率は99.996%に達します。

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