多介质过滤器的反洗系统是通过反向水流冲击、搅动滤料层,剥离并清除滤料表面截留的污染物,从而恢复滤料过滤能力的核心环节,其运行原理可从反洗流程和核心作用机制两方面详细解析:
一、反洗系统的核心作用机制
反洗系统的核心逻辑是利用水流的动能和滤料的机械摩擦,打破滤料表面的污染物吸附平衡。在正常过滤时,原水自上而下流经滤层(如无烟煤、石英砂、石榴石等多层介质),水中悬浮颗粒、胶体等被滤料孔隙截留或吸附在表面;随着运行时间延长,滤层阻力逐渐增大,出水流量下降、浊度升高,此时需启动反洗系统。
反洗时,水流方向与过滤时相反(自下而上),通过以下作用清洁滤料:
水力冲击与膨胀:反洗水以一定流速(反洗强度)进入滤层,使滤料颗粒相互分离、悬浮,滤层厚度增加(膨胀率通常控制在 30%-50%)。水流的冲击力会将滤料表面附着的污染物剥离,悬浮于水中。
颗粒摩擦:滤料在水流中翻滚、碰撞,通过机械摩擦进一步清除深层截留的杂质,避免滤料板结。
排水携带:含有污染物的反洗水通过上部排水系统排出,使滤料恢复洁净状态。
二、反洗系统的典型运行流程与关键参数
反洗系统的运行需按设定程序执行,通常包括反洗准备、空气擦洗(可选)、水反洗、正洗等步骤,核心参数需精准控制:
反洗准备:关闭原水进水阀和出水阀,打开反洗进水阀和排水阀,确保水流方向切换。部分系统会先进行 “松动排水”,即排放滤层上部的清水,减少反洗时的水头损失。
空气擦洗(辅助步骤):对于污染较严重的滤料(如含油、生物黏泥),会先通入压缩空气(气洗强度约 10-15 L/(m²・s))。空气泡在滤层中上升时产生搅动,增强污染物剥离效果,尤其适用于去除滤料表面的有机附着物。
水反洗(核心步骤):启动反洗水泵或开启反洗水源,水流自下而上通过布水装置(如滤帽、多孔板)均匀进入滤层。关键参数包括:
反洗强度:单位面积滤层的反洗流量(如石英砂滤料通常为 15-20 L/(m²・s)),需根据滤料密度、粒径调整(密度大、粒径粗的滤料需更高强度)。
反洗时间:通常 5-15 分钟,以排水浊度≤1-2 NTU 为终点(根据原水水质调整)。
反洗压力:一般控制在 0.1-0.15 MPa,避免压力过高导致滤料流失或设备损坏。
正洗:反洗结束后,关闭反洗阀,开启原水阀进行短时间正洗(1-3 分钟),排出滤层中残留的反洗水和细小杂质,直至出水达标,随后切换至正常过滤状态。
三、系统组件的协同作用
反洗系统的高效运行依赖各组件的配合:
布水装置(如滤帽、布水器):确保反洗水均匀分布,避免局部流量过大或过小(防止 “死区” 或滤料流失)。
反洗水泵 / 阀门:提供稳定的反洗流量和压力,阀门需灵活切换,防止内漏导致水流短路。
排水系统(如集水槽、滤网):快速排出污染物,同时拦截滤料(如滤网孔径需小于最小滤料粒径)。
控制系统(如 PLC、压差传感器):通过监测过滤压差(通常设定 0.05-0.1 MPa 为反洗触发值),自动启动反洗程序,避免人工操作误差。
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