石英砂过滤器是水处理中常用的预处理设备,其运行效果与水质特性密切相关。根据水质特性调整运行参数,可有效提高过滤效率、延长滤料寿命并降低运行成本。以下从水质关键指标出发,详细说明参数调整方法:
悬浮物是影响过滤效果的核心因素,需针对性调整过滤速度和反冲洗强度。
SS 浓度高(如 > 50mg/L)
降低过滤速度:常规过滤速度为 8-12m/h,此时可降至 5-8m/h,减少单位时间内进入过滤器的污染物量,避免滤层过快堵塞。
缩短过滤周期:例如从原 24 小时缩短至 12-16 小时,提前反冲洗以防止滤层穿透。
示例:工业废水预处理中,若 SS 浓度突然升高,需立即降低流速并增加反冲洗频率。
颗粒粒径小(如 < 10μm)或胶体含量高
降低过滤速度至 6-8m/h,延长污染物与滤料的接触时间,利用滤料表面吸附作用截留细小颗粒。
若伴随浊度升高(如 > 5NTU),可配合投加絮凝剂(如 PAC),使小颗粒凝聚成大絮体,再进入过滤器(需在过滤器前增设混合池和絮凝池)。
浊度反映水中悬浮颗粒的光学特性,直接关联过滤出水水质。
进水浊度高(如 > 10NTU):
采用低流速 + 高反冲洗强度组合:流速降至 5-7m/h,反冲洗强度提高至 15-18L/(m²・s)(常规为 12-15L/(m²・s)),确保反冲洗时能剥离滤层深处的污染物。
增加反冲洗辅助措施:如开启空气擦洗(气冲强度 10-15L/(m²・s)),利用气泡扰动破坏滤层中紧密附着的污染物。
进水浊度低(如 < 1NTU):
可提高过滤速度至 12-15m/h,延长过滤周期至 36-48 小时,提高设备利用率(如饮用水深度处理的预处理阶段)。
石英砂主要成分为 SiO₂,pH 值过高或过低可能影响滤料稳定性及污染物截留效果。
pH<6(酸性水质):
酸性条件下,石英砂化学稳定性较好,但水中金属离子(如 Fe²⁺、Mn²⁺)易溶解,可能穿透滤层。此时需:
预处理调节 pH 至 7-8(投加 NaOH 等),使金属离子形成氢氧化物沉淀,再被滤层截留;
若无法调节 pH,可缩短过滤周期,增加反冲洗频率,防止金属离子在滤层积累。
pH>9(碱性水质):
高碱环境可能导致石英砂表面溶出 SiO₂,长期运行会损坏滤料。需:
降低过滤速度至 8m/h 以下,减少滤料与高碱水的接触时间;
反冲洗时采用中性水(如调节反冲洗水 pH 至 7-8),避免滤料持续受碱腐蚀。
水中有机物(尤其是腐殖质、油脂等)易吸附在滤料表面,导致滤层 “板结”。
有机物含量高(如 COD>50mg/L):
降低过滤速度至 6-8m/h,延长有机物与滤料的接触时间,增强吸附截留效果。
强化反冲洗:采用 “气冲 + 水冲” 组合模式(先气冲 3-5 分钟,再气水混合冲 5-8 分钟,最后水冲 5-10 分钟),利用气流破坏有机物形成的粘性薄膜。
定期进行化学清洗:每月用 1-2% 的 NaOH 或 NaClO 溶液浸泡滤层 2-4 小时,去除残留有机物(尤其适用于食品废水、印染废水处理)。
水温影响水的粘度和滤料截留效率,需调整反冲洗参数。
水温低(如 < 10℃):
水的粘度升高,反冲洗时滤层膨胀困难,需提高反冲洗强度(比常规增加 10-20%),例如从 12L/(m²・s) 增至 13-14.4L/(m²・s),同时延长反冲洗时间(从 5-8 分钟增至 8-10 分钟)。
水温高(如 > 30℃):
微生物易繁殖,可能在滤层形成生物膜,导致滤阻上升。需缩短过滤周期,并在反冲洗后增加 “水漂洗” 步骤(用清水快速冲洗 2-3 分钟),减少生物残留。
六、根据特殊污染物(如油脂、藻类) 调整
含油脂(如餐饮废水、油田废水):
过滤前增设隔油池,降低进水油脂含量至 5mg/L 以下;
过滤速度降至 5-6m/h,反冲洗时加入少量除油剂(如表面活性剂),并延长气冲时间至 5-7 分钟,促进油脂乳化剥离。
含藻类:
藻类死亡后释放的胞外聚合物易堵塞滤层,需增加反冲洗频率(如每 8-12 小时一次),并在反冲洗水中投加 0.1-0.5mg/L 的 ClO₂,抑制藻类再生。