确定核桃壳过滤器的反洗强度和时间,核心原则是保证滤料充分膨胀翻滚、杂质彻底剥离排出,同时避免滤料流失,需结合滤料特性、进水污染程度、反洗方式三大因素综合调整,具体方法如下:
一、 反洗强度的确定方法
反洗强度指单位面积滤层的反洗水(或气)流量,单位为 L/(m 2 ⋅s),分为水反洗强度和气洗强度,需根据反洗方式区分设定:
气水联合反洗(推荐,适用于含油、高浊度工况)
这是核桃壳过滤器最常用的反洗方式,气洗负责擦洗杂质,水洗负责排出杂质,参数设定如下:
气洗强度:控制在 8 12 L/(m 2 ⋅s)。此强度能让核桃壳滤料剧烈摩擦但不被气流吹起溢出,有效剥离表面油污和泥渣;若进水黏性杂质多,可上调至 10 15 L/(m 2⋅s),但需防止局部流速过高。
气水同洗强度:气洗的同时搭配水洗,水洗强度控制在 6 8 L/(m 2 ⋅s)。水流辅助气流冲刷滤料间隙,避免杂质重新附着。
单独水洗强度:气洗结束后单独水洗,强度控制在 10 12 L/(m 2⋅s)。此时需控制滤料膨胀率在 30%~40%(核桃壳密度小,膨胀率超过 40% 易流失),通过观察视镜确认滤料膨胀高度,不超过滤层总高度的 1/3。
单独水反洗(适用于污染较轻的工况)
无需空压机辅助,仅靠水流反洗,强度需略高,控制在 12 15 L/(m 2⋅s)。此强度能保证滤料膨胀率达 30% 左右,但能耗高于气水联合反洗,且对油污的清洗效果较差。
特殊工况的强度调整
进水含油率>100 mg/L、浊度>50 NTU:反洗强度可提高 10%~20%,增强杂质剥离能力。
滤料使用年限超过 3 年(磨损后粒径变小):反洗强度需降低 10%~15%,防止滤料流失。
二、 反洗时间的确定方法
反洗时间需根据反洗方式和排水水质灵活调整,以 “排污口出水清澈无油花” 为终点判断标准:
气水联合反洗的时间分配
气洗阶段:3~5 分钟,确保滤料充分摩擦,油污从滤料表面剥离。
气水同洗阶段:2~3 分钟,初步将剥离的杂质带出滤层。
单独水洗阶段:5~8 分钟,彻底冲洗残留杂质,直至排水口出水清澈透明。
总反洗时间:10~16 分钟,污染严重时可延长至 15~20 分钟。
单独水反洗的时间设定
总反洗时间控制在 8 12 L/(m 2⋅s),前 5 分钟滤料膨胀松动,后 3~7 分钟观察排水水质,直至出水达标。
辅助判断依据
反洗初期排水呈黑褐色、有大量油花,需延长水洗时间;
反洗后恢复运行,若进出口压差快速回升(1~2 小时内达 0.1 MPa),说明反洗时间不足,需适当延长。
三、 确定反洗参数的实操步骤
初始参数设定:按照上述推荐范围,设定气洗强度 10 L/(m 2 ⋅s)、水洗强度 10 L/(m 2 ⋅s),总反洗时间 12 分钟。
现场验证调整:反洗时观察滤料膨胀高度和排水水质,若滤料溢出则降低强度;若排水始终浑浊则延长时间。
记录优化:记录不同进水水质下的反洗参数和过滤效果,形成适合本工况的最优参数(如油田采出水反洗强度可设为气洗 12 L/(m 2 ⋅s)、水洗 11 L/(m 2 ⋅s),时间 15 分钟)。