作者通过如下的研究,最终确定长纤维高速过滤器的反冲洗程序和适宜的反冲洗 气、水强度,并借此进一步阐明长纤维高速过滤器在反冲洗方面的性能和优势。
(1) 单水梳理
纤维滤料有别于传统滤料的特点之一在于纤维滤床的可压缩性。过滤结束时,截 留了大量积泥的长纤维高速过滤器纤维床层处于压实状态,而纤维滤料膨松舒展、内 部孔隙充分张开是保证反冲洗气、水与滤料充分接触,获得良好反冲洗效果的前提条 件。前面已经介绍了各种“散堆式"与“规整式”纤维过滤器各自使纤维滤料在反冲 洗时保持松散状态的方法〔15,*〜19]。本研究之长纤维高速过滤器采用极方便的单水梳 理的方式,使纤维滤料舒展拉直,以利于气、水联合反冲洗。试验发现,单水梳理滤 料时,水流以平推流方式流过滤料,使滤料舒张拉直,因此,单水梳理滤料时间完全 由水洗的流量和设备尺寸决定。对本试验设备,当水流量为6000L/h [约为23.6L/ (m2・s)]时,单水梳理约需50s,而当水流量为4000L/h [15. 7L/(m2 - s)]时,单 水梳理则需75so
(2) 气、水反冲洗强度对反冲洗效果的影响
目前,衡量反冲洗效果的方法有两种:净水厂(石英砂滤池)采用反冲洗出水浊 度来衡量反冲洗的效果,并以此决定反冲洗的时间;胶囊挤压式纤维过滤器和滑板式 过滤器在实际应用中,也采用这种方法来衡量反冲洗的效果;纤维球和彗星式纤维过 滤器则采用反冲洗后丝网除沫器滤料中残留积泥量占滤料本身质量的百分比来确定反冲洗的效 果DU]。这两种衡量反冲洗效果的方法均不能定量表达一定强度的反冲洗气、水所直 接洗下的截泥量,以及反冲洗后残存积泥的相对量。本研究中采用洗出的积泥与过滤 时截留积泥的比率来衡量一定强度的反冲洗气、水的反冲洗效果,不仅可明确直观地 定量表达不同气、水强度下的反冲洗效果以及残留积泥的多寡,而且可进一步研究残 留积泥量对过滤的影响。
作者研究中,采用气洗强度为15.7L/(m2 • S) (4m3/h)、39. 3L/(m2 • s) (10m3/h), 70. 8L/(m2 - s) (18m3/h),与水洗强度7. 9L/(m2 • s) (2000L/h)、 15. 7L/(m2 - s) (4000L/h)、23. 6L/(m2 - s) (6000L/h)的不同组合,分别对过滤 穿透的滤层进行气、水联合反冲洗20min,并将各反冲洗条件下前5min的反冲洗出 水浊度变化示于图3.13(a)、(b)、(c),并通过积分计算各反冲洗条件下前5min和 20min时的积泥洗出率,列于表3.4。
首先,由图3. 13(a)可以看出,当气洗强度为较小的15. 7L/(m2 - s)时,在各种 水洗强度下,反冲洗出水浊度均保持大致相同的曲线形态;图3.13(b)和(c)显示, 随着气洗强度的增大和气、水比的提高,各反冲洗出水浊度曲线的峰值范围逐渐变 宽、峰值逐渐减小。由表3.4则可看出:其一,当气洗强度为较小的15.7L/(m2 - s) 时,在各种水洗强度下,均有相当量的截泥难以洗脱(积泥洗出率低于50%);随着气 洗强度的增大,积泥洗出率逐渐增大,当气洗强度增大到39.3L/(m2 - s)时,大部分 截泥已能洗脱,至气洗强度增大到70.8L/(m2 - s)时,可洗出93%以上的截泥;其 二,当气洗强度为较小的15.7L/(m2 • s)时,对应三种水洗强度下,5min的积泥洗 出率以及20min的积泥洗出率均非常接近,而当气洗强度增大至39. 3L/(m2 - s)和 70. 8L/(m2 - s)时,对应三种水洗强度20min时的积泥洗出率依然相差不大,但在 39. 3L/(m2 - s)和 70. 8L/(m2 - s)的气洗强度下,7. 9L/(m2 - s)水洗强度 5min 时 42
的积泥洗出率对比于同样气洗强度下另外两种水洗强度的积泥洗出率则明显偏低; 其三,在适当的气水比下,反冲洗时间由5 min增至20min,截泥洗出率并无显著 提高。
综合图3. 13和表3. 4的分析认为:在气、水联合反冲洗过程中,反冲洗气对截 泥从纤维滤料上的剥离起着决定作用,而反冲水的作用则主要为将冲刷下的截泥带出 过滤器,故一定强度的反冲洗气是良好反冲洗效果的前提;但若反冲洗水流太小,气 水比过大,则由于长纤维高速过滤器反冲洗气对水流的剧烈搅动作用,将使反冲洗出 水的流动趋向全混流,反洗出水浊度变化曲线的峰值范围因而变宽、峰值变小,不利 于截泥的及时带出,从而延长反冲洗的时间。所以,存在一个合理的反冲洗气、水强 度组合和气、水联合反冲洗时间。
|