如前所述,因反应器运行时会吸附高黏滞性油类及大量成分复杂的污染物,为达 到理想的反冲洗效果,须采用气、水联合反冲洗方式。另外,基于长纤维滤料的物理 特性和结构形式,也要求反冲洗采用高强度气、水联合的方式。本试验反冲洗气、水 强度分别控制在20〜60L/(m2 • S)和8~20L/(m2 • s)。
图7.28 *不同气、水强度组合下反冲洗出水油浓度对比曲线。由图7.28(a)可 见,反冲洗气强度由2OL/(m2 - s)提高到40L/(m2 • s)时,瞬时出水由800mg/L 增加到1200mg/L,整个反冲洗周期出水浓度明显加大。继续增大强度至60L/(m2 - s)时,出水增幅减小。而由图7. 28(b)可见,在同一反冲洗气强度下,增大水洗强 度,出水含油量变化甚微。由此可见,反冲洗水强度对反冲洗效果影响不大,反冲洗 气强度才是决定反冲洗效果的关键。
分析认为,长纤维滤料的气、水联合反冲洗中,滤层及沉积物主要受流体剪切 力、碰撞摩擦力和振动力三种力的作用:①流体剪切力,大量的球状气泡在沿滤层上
升过程中,由于其表面张力作用,会带走滤料上黏附不太强的沉积物,向上的水流也 对沉积物有剪切作用,并随着流速的增加而增加。②碰撞摩擦力,单独用水冲洗时, 纤维床层整体上移,通入气体后,由于尾涡的形成,气泡高速上升对纤维滤料及沉积 物产生摩擦,引起纤维间的碰撞摩擦。③振荡力,由于丝网除沫器纤维滤料很轻,气泡上升时纤 维不能穿透气泡,而是与气泡碰撞后弹回。但同时,纤维反冲洗时,并不像颗粒那样 完全疏散,依然牵连在一起,气泡穿越缠绕紧密的区域时先出现细颈,然后被挤破。 大量的气泡在上升过程中从聚并到破裂。在不同侧面冲撞纤维,引起纤维的来回振荡 摆动,其上沉积物便被振动下来,形成“脉冲破裂”,被水流冲走⑶]。在以上的这三 种力中,起主要作用的为后两者。水流主要用于将冲刷下的污染物及时带离反应器, 增大水流强度,对反冲洗的效果影响不明显。而气体强度加大,纤维间摩擦振荡增强,大量污染物得以去除。
通过以上分析可知,较大的反冲洗气强度,是保证反冲洗效果的前提。但并非强度 越高越好,因为过大的气体强度不仅会损伤纤维滤料强度,加大操作难度和操作费用, 还可能因为冲击力大,造成纤维表面所包裹聚乙烯醇的脱落,使纤维亲水性变差。为 此,考虑到气强度为40L/(m2・s)时,已可达到理想的反冲洗再生效果,且反冲洗水 强度对反冲洗影响不大,建议反应器的反冲洗条件为:气强度为40L/(m2 • s),水 强度为10~12L/(m2 - s),反冲时间为20mm。
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