优化原则
深层丝网除沫器过滤设备操作条件优化的概念最早由Mintz提出［⑴，优化的基本原则是： 在过滤过程中，滤床达到极限水头损失的时间与达到极限出水浊度的时间相等。此优
化原则可借助式（3. 1）得到更清楚的表达：
^opt =tc = tH （3.
1）
式中?opt——最优条件下滤床的运行时间，h；
tc——滤床出水浊度超标（穿透）而停止工作时的运行时间，h；
tH——滤床由于水头损失过大而停止工作时的运行时间，h。
此优化原则建立的依据是：在滤床的截污能力被耗竭时，滤床的水力潜力也同时 被耗竭，从而得到滤床最大的生产能力。
而从实际生产的角度，最直观的优化指标为在满足水质和水头损失的前提下，获 得单位面积滤床最大的生产能力。
另外，在滤床实际操作中，终止过滤的原因除浊度泄漏（滤床穿透）和水头损失
过大外，还有其他原因。如对石英砂滤池，实际生产中发现，过滤周期过长可能会使 滤池截留的悬浮物和滤料表面结合过于紧密，不利于滤池的反冲洗，而且，还可能滋 46
生微生物，影响水质。故而，一般将砂滤池的过滤周期人为确定为24h左右，此时，
即便滤床未穿透或水力潜力未耗竭，也将终止过滤；纤维滤料则由于其较高的截污能 力，可将其过滤周期延长至48h。由此，当滤床的截污能力和水力潜力在48h内均未
被耗竭，亦即滤床的过滤能力未能最大限度地得到发挥的情况下，考虑到平均滤速越 大，有限时间内滤床的产水量越大，此时，滤床优化的原则应该是平均滤速最大的方 案；反之，当滤床的最大运转周期小于48h,则滤床优化的原则应着眼于获得滤床最 大的生产能力。
深层过滤设备的优化包括设计优化和操作条件优化两类。滤床的设计优化是通过 选择合适的滤料尺寸和确定合理的滤速，设计出合理的滤床高度，以实现滤床的优化
目标匚24〕；而滤床的操作优化则为针对已有滤床，通过操作条件（主要为滤速）的优 化，以期提高滤床的生产能力。
本章依据前述长纤维高速过滤器运行特性的研究，对本试验装置的操作条件进行
优化，借此介绍长纤维高速过滤器操作条件优化的原则与方法，并得到优化的操作条 件，为长纤维高速过滤器的工程应用提供指导。而长纤维高速过滤器的设计优化则应 基于建立的运行动力学模型，在本书其后的内容中将加以讨论。
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