正常工況下,過濾器設計進水 SS 通常≤50mg/L(視工藝需求調整,如預處理環節可能允許≤100mg/L)。若前端工藝(如沉淀池、格柵)故障,或原水受暴雨、排污影響,進水 SS 突然升至 100mg/L 以上,濾料截留負荷會翻倍,原本 8 小時的過濾周期可能縮短至 2-3 小時,反洗頻率顯著增加。
示例:市政污水處理中,雨季初期雨水攜帶大量泥沙進入系統,若前端沉淀池未及時排泥,會導致進入纖維束過濾器的 SS 濃度超設計值,反洗次數可能從每日 2 次增至 4-5 次。
黏性污染物增多:若進水含大量膠體(如造紙廢水、印染廢水)、油污(如化工廢水、含油廢水),這類污染物會黏附在纖維束表面,形成 “黏性濾餅”,不僅截留雜質的效率下降,還會堵塞濾層孔隙,且不易被反洗沖脫,導致濾層堵塞速度加快,反洗間隔縮短。
生物污染物滋生:若進水含高濃度有機物(COD>300mg/L)且水溫適宜(20-30℃),纖維束表面易滋生生物黏泥(如細菌、藻類),黏泥會包裹纖維束形成 “生物膜”,進一步縮小濾層孔隙,導致壓差快速上升,需頻繁反洗。
水溫過低(<5℃):水的黏度增大,水流速度減慢,雜質在濾層內的擴散、截留效率下降,部分雜質會 “嵌塞” 在濾料孔隙中,而非停留在濾層表面,導致濾層內部堵塞,壓差上升速度加快,反洗頻率增加。
水溫過高(>35℃):加速水中微生物繁殖,易形成生物黏泥;同時,部分鹽類(如碳酸鈣)溶解度下降,可能在纖維束表面結垢,雙重作用下濾層堵塞加劇,反洗頻率升高。
纖維束過濾器設計濾速通常為 8-15m/h(根據水質和濾料類型調整),若實際運行中為追求處理量,將濾速提高至 20m/h 以上,水流對濾層的 “沖刷力” 增大,雜質易穿透濾層表面,進入濾層深層并堵塞孔隙;同時,高濾速下濾層截污量的 “飽和周期” 縮短,會導致壓差快速達到反洗閾值,反洗頻率升高。
后果:濾速過高不僅增加反洗頻率,還可能因雜質穿透導致出水水質超標,形成 “反洗頻繁但過濾效果差” 的惡性循環。
壓差閾值過低:若將反洗啟動壓差設定為 0.05MPa(正常設計值通常為 0.1-0.15MPa),濾層僅截留少量雜質就會觸發反洗,導致反洗頻率過高,造成水、氣資源浪費(反洗耗水量通常為過濾水量的 3%-5%)。
時間閾值設定過短:部分系統采用 “時間 + 壓差” 雙重控制,若強制反洗時間設定過短(如 4 小時 / 次),即使濾層壓差未達閾值,也會啟動反洗,導致不必要的頻繁操作。
進水壓力驟升:若前端泵組壓力波動或進水閥開度突然增大,會導致濾層瞬間承受過高壓力,雜質被 “壓入” 濾料深層,堵塞孔隙;同時,高壓力下水流速度加快,截污周期縮短,反洗頻率增加。
進水壓力驟降:水流速度突然減慢,雜質在濾層表面堆積速度加快(尤其是密度較大的顆粒雜質),易形成 “致密濾餅”,導致壓差快速上升,需啟動反洗。
未先氣洗直接水洗:纖維束過濾器常規反洗順序為 “氣洗→氣水聯合反洗→水洗”,若跳過氣洗直接水洗,水流會將雜質壓實到濾層深層,而非將雜質 “松動、剝離”,反洗后濾層仍殘留大量雜質,下次過濾時壓差快速上升,需再次反洗。
氣水聯合反洗時間過短:氣洗的作用是通過氣泡沖擊松散纖維束、剝離表面雜質,若氣洗時間從設計的 5 分鐘縮短至 2 分鐘,雜質未充分松動,后續水洗無法徹底沖凈,濾料 “再生不徹底”,反洗頻率自然升高。
反洗強度不足:氣洗強度設計值通常為 10-15L/(m2?s),水洗強度為 5-8L/(m2?s),若實際氣洗強度僅 5L/(m2?s),氣泡無法有效沖擊纖維束,雜質黏附在濾料表面;水洗強度不足則無法將松動的雜質沖排出系統,導致濾層 “積污”,反洗間隔縮短。
反洗強度過高:氣洗強度過高(如>20L/(m2?s))會導致纖維束過度纏繞、倒伏,形成 “死區”,下次過濾時水流短路,雜質快速穿透;水洗強度過高則可能沖斷纖維束,濾料有效面積減少,截污能力下降,反洗頻率增加。
反洗水含雜質:若反洗水取自過濾器出水(正常設計),但出水水質已超標(如前端工藝故障),反洗時會將雜質重新帶入濾層,相當于 “越洗越臟”,濾層堵塞速度加快。
氣源含油 / 水:若反洗用壓縮空氣未經過濾、除油處理,油污會黏附在纖維束表面,導致纖維束結塊,濾層孔隙堵塞,反洗后濾料無法松散,需頻繁反洗。
濾料裝填量不足:設計要求纖維束裝填高度為 1.2-1.5m,若實際僅裝填 0.8m,濾層有效截污厚度不足,雜質易快速穿透,過濾周期縮短,反洗頻率增加。
濾料規格選錯:針對高濁度水質應選用粗徑纖維束(如直徑 50-100μm),若錯用細徑纖維束(如 20-30μm),濾層孔隙過小,易堵塞,反洗頻率升高。
布水不均勻:過濾器底部布水器(如多孔板、水帽)堵塞或安裝偏差,會導致進水在濾層內分布不均,局部濾層水流速度過高,雜質快速堵塞該區域,觸發整體反洗(因系統監測的是整體壓差),導致反洗頻率增加。
布氣不均勻:反洗布氣管堵塞或穿孔,會導致部分區域氣洗強度不足,雜質無法清除;部分區域氣洗強度過高,纖維束倒伏,雙重問題導致濾層 “局部失效”,整體截污能力下降,反洗頻率升高。
若前端未設置預處理(如格柵、沉淀池、混凝裝置),或預處理工藝失效(如混凝劑投加量不足),大量懸浮顆粒、膠體直接進入纖維束過濾器,遠超濾料設計截污負荷,必然導致反洗頻率升高。
示例:工業循環水過濾中,若前端未安裝毛發過濾器,水中的纖維、毛發會纏繞在纖維束上,形成 “網狀堵塞”,反洗無法沖脫,需頻繁手動清理或反洗。
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