如何延長(zhǎng)石英砂過(guò)濾器中濾料的使用壽命？-杭州鑫凱

2025-09-05 點(diǎn)擊量：

一、前置預(yù)處理：從源頭減少濾料 “負(fù)擔(dān)”（最關(guān)鍵的預(yù)防措施）

1. 針對(duì)性去除大顆粒與懸浮物

• 設(shè)置格柵 / 篩網(wǎng)：在石英砂過(guò)濾器前安裝機(jī)械格柵（針對(duì)市政污水）或精密篩網(wǎng)（孔徑 50-100μm，針對(duì)工業(yè)水），截留原水中的毛發(fā)、纖維、泥沙團(tuán)等大顆粒雜質(zhì)（直徑＞100μm），避免此類雜質(zhì)直接進(jìn)入濾料層 —— 大顆粒會(huì)摩擦濾料表面，加速磨損，同時(shí)易在濾料孔隙內(nèi) “架橋”，導(dǎo)致不可逆堵塞。
• 增設(shè)沉淀池 / 澄清池：若原水濁度較高（如＞20NTU，常見(jiàn)于市政污水、工業(yè)廢水），需在過(guò)濾器前設(shè)置斜管沉淀池或澄清池，通過(guò)投加絮凝劑（如聚合氯化鋁 PAC）將細(xì)小懸浮物（1-10μm）聚合成大絮體，經(jīng)沉淀后使進(jìn)水濁度降至 5NTU 以下。低濁度進(jìn)水可減少濾料的截留量，降低反洗頻率，間接減少濾料摩擦損耗。

2. 重點(diǎn)處理 “高危” 污染物（避免濾料化學(xué) / 生物污染）

• 去除油污：若原水含油（如工業(yè)廢水、餐飲污水），需前置隔油池或氣浮設(shè)備，將進(jìn)水含油量控制在 5mg/L 以下。油污會(huì)附著在石英砂表面形成 “油膜”，堵塞濾料孔隙，且常規(guī)反洗無(wú)法清除，最終導(dǎo)致濾料板結(jié)；同時(shí)油膜會(huì)破壞濾料的親水性，降低截留效率。
• 軟化或除硬（針對(duì)高硬度水）：若原水硬度較高（如鈣鎂離子濃度＞300mg/L，以 CaCO?計(jì)），需前置離子交換軟化器或阻垢劑投加裝置。硬度離子易在濾料表面結(jié)垢（尤其水溫升高時(shí)），形成堅(jiān)硬的水垢層，不僅堵塞孔隙，還會(huì)腐蝕濾料，加速其老化（具體影響可參考前文 “高硬度水對(duì)濾料壽命的影響”）。
• 控制有機(jī)物與微生物：若原水有機(jī)物含量高（如 COD＞50mg/L）或微生物活躍（如市政污水），可前置活性炭過(guò)濾器（吸附小分子有機(jī)物）或投加氧化性殺菌劑（如次氯酸鈉，濃度 0.5-1mg/L），避免有機(jī)物在濾料層內(nèi)發(fā)酵、滋生生物膜 —— 生物膜會(huì)包裹濾料顆粒，形成 “生物粘泥”，導(dǎo)致濾料粘連、過(guò)濾阻力驟升。

二、優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)：減少濾料的 “非必要損耗”

1. 嚴(yán)格控制過(guò)濾流速（避免濾料 “沖刷磨損”）

• 標(biāo)準(zhǔn)流速范圍：石英砂過(guò)濾器的設(shè)計(jì)過(guò)濾流速通常為8-12m/h（根據(jù)濾料粒徑調(diào)整：粒徑 0.8-1.2mm 時(shí)，流速 8-10m/h；粒徑 1.2-2.0mm 時(shí)，流速 10-12m/h）。
• 操作要求：
  • 禁止超流速運(yùn)行（如實(shí)際流速長(zhǎng)期＞15m/h）：高速水流會(huì)加劇濾料顆粒間的摩擦，同時(shí)可能導(dǎo)致濾料層 “亂層”（上層細(xì)濾料被沖到下層，破壞濾料級(jí)配，降低過(guò)濾精度），加速濾料磨損；
  • 啟動(dòng)時(shí) “漸進(jìn)式提流”：設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，先以 50% 設(shè)計(jì)流速運(yùn)行 10-15 分鐘，再逐步提升至設(shè)計(jì)流速，避免瞬間高流速?zèng)_擊濾料層。

2. 精細(xì)化反洗控制（減少濾料 “摩擦損耗”+ 確保清洗效果）

• 反洗強(qiáng)度：
  • 標(biāo)準(zhǔn)范圍：10-15L/(m2·s)（石英砂密度 2.65g/cm3，粒徑 0.8-1.2mm）；
  • 判斷依據(jù)：反洗時(shí)濾料層應(yīng) “膨脹” 但不 “流失”—— 膨脹率控制在 40%-60%（即濾料層厚度從 1000mm 膨脹至 1400-1600mm），若反洗排水中出現(xiàn)大量完整濾料顆粒（非細(xì)粉），說(shuō)明強(qiáng)度過(guò)高，需降低反洗水流量；若濾料層無(wú)明顯膨脹，說(shuō)明強(qiáng)度不足，需提升。
• 反洗時(shí)間：
  • 常規(guī)流程：先 “氣洗”（若設(shè)備帶氣洗功能）3-5 分鐘（松動(dòng)濾料，剝離表面雜質(zhì)）→ 再 “氣水聯(lián)合反洗” 5-8 分鐘→ 最后 “水洗” 8-12 分鐘；
  • 停止標(biāo)準(zhǔn)：水洗排水由 “渾濁” 變?yōu)?“清澈透明”（可通過(guò)反洗排水取樣觀察，濁度≤5NTU 即可停止），避免過(guò)度水洗導(dǎo)致濾料摩擦損耗。
• 反洗周期：
  • 避免 “拖延反洗”：當(dāng)進(jìn)出水壓差達(dá)到0.08-0.1MPa或過(guò)濾周期達(dá)到設(shè)計(jì)值（如 8-24 小時(shí)）時(shí)，立即啟動(dòng)反洗，不可因 “湊時(shí)間” 導(dǎo)致雜質(zhì)在濾料內(nèi)長(zhǎng)期堆積，形成硬化堵塞。

3. 穩(wěn)定進(jìn)水水質(zhì)與流量（避免濾料 “負(fù)荷波動(dòng)”）

• 水質(zhì)穩(wěn)定：通過(guò)在線監(jiān)測(cè)（如濁度儀、COD 檢測(cè)儀）實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)水水質(zhì)，若原水出現(xiàn)突發(fā)污染（如濁度驟升、含油超標(biāo)），立即切換至 “旁通” 或 “應(yīng)急處理” 模式，避免污染物大量進(jìn)入濾料層；
• 流量穩(wěn)定：在過(guò)濾器進(jìn)水端安裝流量控制閥，避免進(jìn)水流量波動(dòng)超過(guò)設(shè)計(jì)值的 ±10%—— 流量驟增會(huì)沖擊濾料層，流量驟減則濾料截留的雜質(zhì)易 “脫落回水體”，導(dǎo)致二次污染，同時(shí)增加濾料的 “無(wú)效負(fù)荷”。

三、精細(xì)化維護(hù)：及時(shí)修復(fù)濾料 “微損傷”

1. 定期檢查與清潔（每 1-3 個(gè)月 1 次）

• 外觀與參數(shù)檢查：
  • 每日記錄：進(jìn)出水壓差、出水濁度、過(guò)濾周期，若發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常（如壓差驟升、濁度超標(biāo)），24 小時(shí)內(nèi)排查原因（優(yōu)先檢查預(yù)處理是否失效、反洗是否到位）；
  • 每月開箱檢查：打開過(guò)濾器人孔，觀察濾料層是否平整（有無(wú)局部凹陷 / 凸起，判斷是否亂層）、有無(wú)明顯板結(jié)塊（用竹竿插入濾料層，感受阻力是否均勻）、濾料顏色是否正常（有無(wú)發(fā)黑、發(fā)黃）。
• 局部清潔處理：
  • 若發(fā)現(xiàn)局部板結(jié)（面積＜10%），可通過(guò) “局部反洗”（關(guān)閉其他過(guò)濾單元，單獨(dú)提高該過(guò)濾器反洗強(qiáng)度至 15-18L/(m2?s)，延長(zhǎng)反洗時(shí)間至 20 分鐘）或 “人工松動(dòng)”（用塑料耙輕輕打散板結(jié)層，禁止使用金屬工具劃傷濾料）修復(fù)；
  • 若濾料表面附著少量油污 / 水垢，可進(jìn)行 “化學(xué)清洗”：向過(guò)濾器內(nèi)注入 1%-2% 的鹽酸溶液（針對(duì)水垢）或 0.5% 的氫氧化鈉溶液（針對(duì)油污），浸泡 4-6 小時(shí)后，用清水沖洗至 pH 中性，可恢復(fù)濾料活性（注意：化學(xué)清洗每年不超過(guò) 2 次，避免酸 / 堿腐蝕濾料）。

2. 定期補(bǔ)充濾料（每 6-12 個(gè)月 1 次）

• 若厚度比設(shè)計(jì)值減少10%-20%（如設(shè)計(jì) 1000mm，實(shí)際 900-800mm），需補(bǔ)充同規(guī)格、同材質(zhì)的石英砂（補(bǔ)充前需將新濾料用清水沖洗干凈，去除粉塵）；
• 補(bǔ)充時(shí)需均勻布料，避免局部濾料過(guò)厚導(dǎo)致水流不均，加劇其他區(qū)域?yàn)V料磨損。

3. 避免濾料 “誤用” 與 “污染”

• 禁止混裝不同濾料：不可將石英砂與活性炭、無(wú)煙煤等其他濾料混合使用（除非設(shè)計(jì)為多層濾料過(guò)濾器），不同濾料的密度、粒徑差異會(huì)導(dǎo)致反洗時(shí) “分層混亂”，加速石英砂磨損；
• 設(shè)備停運(yùn)保護(hù)：若過(guò)濾器長(zhǎng)期停運(yùn)（超過(guò) 1 個(gè)月），需先對(duì)濾料進(jìn)行 “徹底反洗”，排出過(guò)濾器內(nèi)積水，再注入清水（淹沒(méi)濾料層 10-20cm）或惰性氣體（如氮?dú)猓苊鉃V料暴露在空氣中氧化、受潮滋生微生物。

四、總結(jié)：延長(zhǎng)壽命的核心邏輯