多介質過濾器的反洗周期如何確定？-杭州鑫凱

2025-07-01 點擊量：

一、基于水質與污染物的觸發條件

1. 進水 / 出水水質指標監控

• 核心指標：
  • 濁度：當出水濁度超過設計值 20%（如設計值≤1 NTU 時，實測＞1.2 NTU），表明濾料截污飽和，需立即反洗；
  • 懸浮物（SS）：進水 SS＞50 mg/L 時，需縮短反洗周期至 4~8 小時（常規周期為 8~24 小時）。
• 輔助指標：
  • 含油廢水場景中，出水油含量＞5 mg/L 時觸發反洗；
  • 地下水除鐵錳時，出水鐵含量＞0.3 mg/L 或錳＞0.1 mg/L 時需反洗。

2. 污染物累積負荷計算

• 公式：
  反洗周期（h）= 濾料總截污容量（kg/m3）÷ [進水 SS（mg/L）× 過濾流量（m3/h）× 10??]
• 示例：
  石英砂濾料截污容量按 10 kg/m3 計算，進水 SS=20 mg/L，流量 100 m3/h，則周期 = 10÷(20×100×10??)=5000 h（約 208 天），但實際需結合水頭損失提前反洗。

二、基于運行參數的動態調整

1. 水頭損失閾值控制

• 關鍵閾值：
  • 正常運行時水頭損失宜控制在 0.1~0.3 MPa，當損失達到 0.4~0.5 MPa 時必須反洗，避免濾層壓實；
  • 若水頭損失在短時間內（如 2 小時）驟升 0.1 MPa，可能是進水水質突變，需立即反洗并檢查前端預處理。

2. 過濾時間與流速聯動

• 時間觸發：
  • 常規場景按運行時間 8~24 小時設定周期（如飲用水處理 24 小時 / 次，污水處理 12 小時 / 次）；
  • 高濁度進水（如地表水雨季）可縮短至 4~8 小時。
• 流速影響：
  • 當過濾流速超過設計值 15%（如設計 10 m/h，實際 11.5 m/h）時，濾料截污速率加快，需將反洗周期縮短 20%~30%。

三、基于濾料特性的差異化策略

1. 不同濾料的反洗周期差異

2. 濾料層級配的影響

• 多層濾料（如無煙煤 + 石英砂 + 磁鐵礦）：因上層粗濾料先截污，周期可較單層濾料延長 30%~50%；
• 單層濾料：需更頻繁反洗（如石英砂單層過濾周期≤12 h）。

四、反洗周期優化方法

1. 在線監測與自動觸發

• 安裝水頭損失變送器與濁度儀，通過 PLC 設定邏輯：當水頭損失≥0.4 MPa 或 出水濁度≥1.2 NTU 或 運行時間≥24 h，自動啟動反洗程序。

2. 歷史數據擬合模型

• 建立 “反洗周期 - 進水 SS - 運行時間” 三維曲線，例如：
  • 進水 SS=10 mg/L 時，周期 24 h；
  • SS=20 mg/L 時，周期 16 h；
  • SS=30 mg/L 時，周期 12 h。

3. 反洗效果驗證與調整

• 反洗后檢查：
  • 反洗排水清澈度：若反洗 10 分鐘后排水仍渾濁，需縮短周期或增強反洗強度；
  • 濾料層膨脹率：石英砂反洗時膨脹率應達 30%~50%，不足時需調高反洗水量。

五、特殊場景的反洗周期調整案例

1. 地表水預處理（雨季）

• 問題：暴雨后進水濁度從 5 NTU 驟升至 50 NTU，常規周期 24 h 失效。
• 策略：
  • 啟用備用過濾器，主過濾器周期縮短至 4 h；
  • 增加前加藥量（聚合氯化鋁 PAC 從 10 mg/L 增至 30 mg/L），降低濾料負荷。

2. 循環水旁濾系統

• 目標：控制循環水濁度≤5 NTU，懸浮物≤10 mg/L。
• 周期設定：
  • 正常運行：16 h / 次（反洗強度 15 L/(m2?s)，時間 15 min）；
  • 系統查漏或補水后：周期縮短至 8 h（防止鐵銹、泥沙等雜質堵塞濾料）。

六、反洗周期不當的風險與應對

1. 反洗過晚的危害

• 后果：濾層嚴重堵塞導致出水濁度超標，水頭損失過大引發濾料板結，甚至破壞承托層。
• 應急措施：
  • 立即啟動強化反洗（氣水反洗 + 化學清洗）；
  • 若無效，需部分更換濾料（更換量通常為 10%~20%）。

2. 反洗過頻的弊端

• 問題：濾料磨損加劇（年磨損率＞5%），細粒徑濾料流失，反洗水消耗增加（占處理水量 5%~10%）。
• 優化方案：
  • 提高前端預處理效率（如增加沉淀池停留時間）；
  • 改用高精度濾料（如將石英砂粒徑從 0.5~1.2 mm 調整為 0.8~1.6 mm，增大截污容量）。

總結