一、對(duì)反洗效果的影響:核心是濾料膨脹與污染物剝離的平衡
1. 流速過(guò)低(低于濾料最小膨脹流速):污染物無(wú)法有效剝離
- 現(xiàn)象:濾料層膨脹不足(膨脹率<10%),甚至幾乎不膨脹,濾料顆粒間隙小,水流僅能沖刷濾層表面,無(wú)法深入濾料內(nèi)部。
- 后果:舉例:石英砂濾料(有效粒徑 0.8-1.2mm)的最小膨脹流速約 12-15m/h,若反洗流速僅 8-10m/h,膨脹率不足 5%,反洗后濾料表面殘留的懸浮物濃度可能是正常流速的 2-3 倍。
濾料深層的污染物(如濾料間隙嵌入的細(xì)沙、黏附的膠體)難以被沖刷,導(dǎo)致反洗后濾料殘留污染物多,過(guò)濾周期縮短(例如,原過(guò)濾周期 24 小時(shí)可能縮短至 18 小時(shí))。
濾料表面的黏性污染物(如藻類(lèi)、生物膜)因缺乏顆粒間的碰撞摩擦,難以被剝離,長(zhǎng)期積累會(huì)導(dǎo)致濾料 “板結(jié)”,過(guò)濾阻力持續(xù)上升。
2. 流速適宜(匹配濾料最佳膨脹流速):污染物高效剝離,濾料級(jí)配穩(wěn)定
- 現(xiàn)象:濾料層適度膨脹(膨脹率 20%-50%,因?yàn)V料種類(lèi)而異),濾料顆粒在水流中呈 “懸浮 - 碰撞” 狀態(tài),既有足夠間隙讓水流穿透,又能通過(guò)顆粒間的摩擦碰撞剝離污染物。
- 效果:不同濾料的適宜流速參考:
石英砂(密度 2.65g/cm3):15-20m/h(膨脹率 20%-30%);
無(wú)煙煤(密度 1.4-1.6g/cm3):10-15m/h(膨脹率 30%-40%,因密度小,需更低流速避免流失);
多層濾料(煤 + 砂 + 石榴石):需兼顧各層,通常控制總流速 12-18m/h,通過(guò)分層設(shè)計(jì)(上層輕質(zhì)、下層重質(zhì))避免級(jí)配紊亂。
水流剪切力與顆粒碰撞摩擦協(xié)同作用,可同時(shí)去除表面和深層污染物,反洗后濾料清潔度高(殘留污染物濃度<5mg/L)。
濾料按密度和粒徑自然分級(jí)(如無(wú)煙煤在上、石英砂在下),級(jí)配不紊亂,保證后續(xù)過(guò)濾時(shí) “深層過(guò)濾” 效果(大顆粒截留在上層,小顆粒在下層被截留)。
3. 流速過(guò)高(超過(guò)濾料最大允許流速):濾料流失與級(jí)配紊亂
現(xiàn)象:濾料層過(guò)度膨脹(膨脹率>60%),濾料顆粒被水流攜帶出過(guò)濾器(通過(guò)反洗排水口流失),尤其是輕質(zhì)濾料(如無(wú)煙煤、活性炭)更易流失。
后果:
濾料量減少,濾層厚度不足,過(guò)濾時(shí)污染物穿透風(fēng)險(xiǎn)增加(例如,原濾層厚度 1.2m,流失后僅剩 0.8m,可能導(dǎo)致出水濁度從 0.5NTU 升至 1.5NTU)。
濾料級(jí)配被破壞:不同密度的濾料混合(如石英砂上浮、無(wú)煙煤下沉),失去 “上層截粗、下層截細(xì)” 的分層過(guò)濾作用,過(guò)濾效率大幅下降。
流失的濾料可能堵塞反洗排水管道,增加設(shè)備維護(hù)成本。