一、反洗周期过长:污染物过度积累,加速滤层板结
滤层截留污染物超过 “临界值”
多介质过滤器的滤层对污染物(悬浮物、胶体等)的截留能力有限,正常运行时,滤料通过表面吸附和孔隙截留逐步积累污染物。若反洗周期过长(如超过设计周期 2-3 倍),污染物会填满滤料孔隙,甚至在滤料表面形成黏性薄膜(由有机物、微生物代谢物等组成)。
当污染物积累量超过滤层承载极限(通常为滤料重量的 5%-8%),滤料颗粒会被污染物黏结在一起,形成局部硬块,初期表现为滤层阻力升高,后期发展为大面积板结。
例:设计反洗周期为 24 小时的过滤器,若延长至 72 小时反洗,滤层截留的 SS 可能从 5kg/m² 增至 15kg/m²,远超滤料孔隙容量,导致滤料被压实结块。
滤层孔隙率骤降,水流分布不均
过长的反洗周期会导致滤层孔隙率从正常的 35%-45% 降至 20% 以下,水流通道变窄,局部流速升高,形成 “冲刷 - 沉积” 恶性循环:
高流速区域的滤料被水流冲击压实,污染物更易嵌入缝隙;
低流速区域的污染物因水流缓慢而持续沉积,最终形成 “死区”,逐渐硬化板结。
这种不均性会加速滤层板结的局部化(如过滤器中部或进水口下方先板结)。
反洗难以恢复滤层性能
当污染物长期积累并形成硬结后,即使进行反洗,水流也难以穿透板结层,无法将深层污染物带出。反洗仅能冲洗表面松散杂质,而板结核心仍残留,导致 “反洗无效”—— 反洗后压差下降不明显,过滤周期进一步缩短,最终陷入 “周期越长→板结越严重→反洗越无效” 的恶性循环。
二、反洗周期过短:滤料过度磨损,间接增加板结风险
滤料粒径变小,孔隙结构破坏
反洗过程中,滤料颗粒会因水流冲击和相互摩擦产生磨损(正常年磨损率约 3%-5%)。若反洗周期过短(如设计周期为 24 小时,实际每 6 小时反洗一次),滤料频繁处于高强度膨胀、碰撞状态,会加速粒径磨损:
粗滤料(如无烟煤)粒径从 0.8-1.8mm 磨损至 0.5-1.0mm,细滤料(如石英砂)可能被磨成粉末,导致滤料级配混乱(粗滤料失去保护作用,细滤料堵塞上层孔隙)。
滤料粒径过度细化后,孔隙率下降,更易被细小污染物堵塞,反而增加板结风险(细颗粒滤料的孔隙更易被填满)。
滤层分层混乱,过滤效率下降
正常滤层依赖 “上层密度小、粒径大,下层密度大、粒径小” 的级配实现分层过滤。频繁反洗会导致滤料混合(如无烟煤混入石英砂层),破坏分层结构:
混合后的滤层孔隙分布不均,局部形成 “密实处” 和 “疏松处”,密实处易因水流不畅积累污染物,最终板结。
例:频繁反洗导致无烟煤颗粒进入石英砂层,堵塞石英砂的细小孔隙,使石英砂层截留的污染物无法通过反洗排出,逐步硬化。
三、合理反洗周期:平衡污染物清除与滤料保护,预防板结
合理的反洗周期需根据进水水质、滤速、出水指标动态调整(通常设计周期为 8-24 小时),其核心作用是:
及时清除污染物:在滤料孔隙被填满前(通常当压差升至 0.1-0.15MPa,或出水浊度略超阈值)启动反洗,避免污染物形成黏性结块。
维持滤层疏松状态:通过反洗的水流冲击和膨胀,使滤料颗粒保持独立分散,孔隙通畅,减少颗粒间的黏结机会。
稳定滤料级配:合理的反洗频率可避免滤料过度磨损或混合,确保分层结构稳定,降低局部板结风险。
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