深层过滤设备在反冲洗停止、等待下一周期过滤时,整个滤床的孔隙中充满着反 冲洗的残留水,因而一个新的过滤周期的开始阶段,亦即滤床的成熟期是置换滤床中 残留反冲洗水,并稳定滤层的运行过程。
对普通石英砂快滤池,由于其“逆粒 度分布”造成滤层的截污量沿滤床深度 (过滤方向)呈递减的几何分布,加上反冲 洗的不彻底,造成反冲洗残留水的浊度沿 滤床深度自下而上(逆过滤方向)逐渐增 大;另外,由于反冲洗强度不足造成的滤 料上残留过多的悬浮物,使初滤阶段滤层 稳定过程中,部分已附着在滤料表面的悬 浮颗粒又重新随滤出水排出;加之,初滤时待滤水与残留水的混合等因素的综合作用 等,使石英砂滤床成熟期滤出水浊度呈现如图3. 1所示的两个峰值、三个阶段的变化 过程⑴。
为此,作者研究中针对沉淀出水过滤和反应段混凝源水过滤两种情况,分别对长 纤维高速过滤器进行了不同水质和不同初始滤速的过滤试验,以考察不同过滤条件下 滤床成熟期的变化过程。图3. 2和图3. 3分别为研究中两种过滤情况下初滤水浊度的 变化情况。
试验结果表明,在试验的各种初始滤速和进水浊度下,初滤水浊度均可在4min
内迅速降至0. 2NTU以下。观察到的初始过滤现象为:开始过滤时,纤维床层在水 流压力的作用下,依据初始滤速大小的不同而产生不同程度的压缩,压缩过程是自下 而上逐步上移的,且大都呈类似于短纤维散堆床层的横向弯曲状态。图3. 2和图3. 3 显示,长纤维高速过滤器在滤床成熟期内,初滤水浊度呈现出不同于普通石英砂滤床 的单一稳定下降的曲线,仅在初始滤速较大时,才显现一个峰值,但很快进入滤床稳 定过滤期,出水浊度在一个较稳定的区域内波动;并且,滤床成熟期随滤速的增大而
对丝网除沫器长纤维高速过滤器初滤期的试验现象与试验结果进行综合分析得出,长纤维高 速过滤器纤维组件的合理构置,充分利用了柔性纤维的优点,提高了纤维滤层的可压 缩性,并且,类似于短纤维床层的横向压缩状态,大大提高了纤维床层在过滤横断面 上孔隙的均匀性,因而加快了纤维滤层的稳定过程,有效缩短了滤床的成熟期;而初 滤水浊度基本呈现单一下降的趋势则表明,长纤维高速过滤器反冲洗过程非常彻底, 反冲洗后纤维上残留积泥不会在下一周期过滤时脱落而影响滤出水水质,反冲洗时的 气流混合作用,还使反冲洗残留水浊度在整个纤维床层内比较均匀,因而,随着滤层 自下而上的逐步压缩和残留水的逐步排出,出水浊度逐步降低,且随初始滤速的增 加,滤层中残留反冲洗水置换速度及滤层压缩程度的提高,滤床的成熟期也缩短。但 在初始滤速和进水浊度大到一定程度时,由于浊度较高的待滤水的快速渗入滤层,使 初滤水浊度显现一个峰值。
对比于相关文献报道的石英砂滤床数十分钟初滤水浊度方达到3NTU以下⑵、 纤维球滤料滤床成熟期约为lh⑶以及彗星式纤维滤料初滤时间3mm后,出水浊度降 到1NTU以下⑷而言,长纤维高速过滤器在本研究两种过滤情况的10〜60m/h滤速 范围和2 - 100NTU的进水水质下,初滤时间最长4min时,出水浊度便降至 0.2NTU以下,反映出其反冲洗效果、纤维滤床压缩等性能上的优势非常明显。
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