多介质过滤器的水反冲洗与气反冲洗组合使用(即 “气水联合反冲洗”)是目前主流的高效冲洗方式,其核心逻辑是通过气流的强扰动剥离污染物与水流的携带作用排出污染物的协同,解决单一冲洗方式的局限性(如水冲能耗高、气冲排污不彻底)。具体组合方式、操作流程及参数控制如下:
气冲的作用:压缩空气以气泡形式穿过滤层,利用气流的剪切力和滤料颗粒间的碰撞摩擦,将附着在滤料表面的悬浮物、胶体等污染物 “松动剥离”,尤其对黏附力强的污染物(如有机物、藻类)效果显著。
水冲的作用:反向水流在滤层中形成一定的膨胀空间,一方面辅助滤料颗粒分散,另一方面将被气流剥离的污染物 “携带排出”,避免污染物重新黏附滤料。
协同优势:相比单一水冲,可减少 30%-50% 的反冲洗水量;相比单一气冲,能彻底排出污染物,大幅提升滤层恢复效果。
根据滤料污染程度和设备设计,常见的组合流程分为 **“气冲→气水同时冲→水冲” 三阶段 **,具体步骤如下:
1. 预处理:停止过滤,排水至滤层表面
先关闭过滤器进水阀和出水阀,打开排水阀,将滤层上方的清水排至滤料表面以下 5-10 cm(仅保留滤层湿润,避免气冲时滤料飞溅或产生过量泡沫),排水时间约 1-2 分钟。
2. 第一阶段:单独气冲(松动污染物)
操作:开启底部进气阀,通入压缩空气,气流从滤层底部均匀穿过滤料。
参数控制:
空气流速:通常为10-20 L/(m²·s)(或换算为气冲强度 15-25 L/(m²・s)),需确保滤料轻微扰动但不发生剧烈翻滚(避免滤料混杂或流失)。
时间:3-5 分钟,以观察到滤层表面有均匀气泡溢出、轻微膨胀(膨胀率≤10%)为宜。
目的:通过气流扰动,使滤料颗粒间相互摩擦,将深层附着的污染物初步剥离,为后续冲洗奠定基础。
3. 第二阶段:气水同时冲洗(强化剥离 + 初步排污)
操作:在持续气冲的同时,开启底部反冲洗进水阀,通入反向水流,形成气水混合流穿过滤层。
参数控制:
空气流速:保持与单独气冲一致(10-20 L/(m²・s));
反冲洗水流速:控制滤层总膨胀率为30%-50%(如石英砂滤层水速约 8-12 m/h,无烟煤约 6-10 m/h),确保滤料充分分散但不流失;
时间:2-4 分钟,此时排水口可见大量浑浊污水(含被剥离的污染物)。
目的:水流在滤层中形成 “通道”,使气流扰动范围更均匀,同时将部分剥离的污染物初步带出滤层,避免污染物在滤层底部堆积。
4. 第三阶段:单独水冲(彻底排污 + 滤层复位)
操作:关闭进气阀,停止气冲,保持反向水流继续冲洗滤层。
参数控制:
反冲洗水流速:略高于气水同时冲阶段(如石英砂 15-20 m/h,无烟煤 10-15 m/h),确保滤层膨胀率维持 30%-50%;
时间:5-8 分钟,直至排水口出水清澈(浊度≤1 NTU),表明污染物已彻底排出。
目的:冲洗残留的细小污染物,同时利用水流的重力作用使滤料自然沉降复位,恢复过滤时的分层结构(如上层无烟煤、中层石英砂、下层石榴石)。
高浊度原水(如 SS>50 mg/L):
可在三阶段前增加 **“预水冲”**(低流速,1-2 分钟),先剥离滤层表面的浮泥,避免气冲时浮泥堵塞滤料孔隙,影响气流分布。
黏附性污染物(如油污、胶体):
可在气水同时冲阶段提高空气流速至 20-25 L/(m²・s),增强剪切力;或在反冲洗水中加入少量清洗剂(如 NaOH),通过化学作用辅助剥离。
多层滤料防混杂:
水冲阶段需逐步降低流速(从高到低),避免高速水流导致轻质滤料(如无烟煤)与重质滤料(如石英砂)混杂,确保分层清晰。
气水分布均匀性:底部布气板和布水器需设计合理(如多孔板 + 石英砂垫层),避免局部气流 / 水流过强导致滤料流失,或局部冲洗不彻底。
压力控制:压缩空气压力需稳定在 0.1-0.2 MPa,反冲洗水压力稳定在 0.15-0.25 MPa,防止压力波动影响冲洗效果。
终点判断:以最终水冲阶段排水清澈为标准,而非单纯依赖时间,确保滤层恢复至初始过滤状态(进出口压差≤0.03 MPa)。