一、核心定义与影响逻辑
反洗周期:过滤器从启动过滤,到进出口压差升至设定值(通常 0.05–0.1 MPa)或出水浊度超标(如 > 0.5 NTU),需要进行反洗再生的运行时长。
核心逻辑:
粒径越小 → 孔隙越小、比表面积越大 → 截留微小颗粒能力强,截污速率快但总容量受孔隙限制 → 反洗周期短;
粒径越大 → 孔隙越大、比表面积越小 → 仅截留大颗粒,截污速率慢但不易堵塞 → 反洗周期长(但截污总量低);
合理的分级粒径级配(上层大粒径无烟煤 + 中层中粒径石英砂 + 下层小粒径高密度支撑层),形成深层过滤,实现截污速率与容量的平衡,获得适中的反洗周期。
二、分粒径级配的反洗周期差异
同一滤料,粒径越小,反洗周期越短,但存在 “边际效应”:当粒径过小(如石英砂 < 0.3 mm),滤层阻力过大,可能在截污容量未完全发挥前,压差已超标,反洗周期进一步缩短,且反洗时滤料极易流失;
粒径过大(如石英砂 > 2 mm),反洗周期虽长,但出水浊度难以达标,且滤料层孔隙率过高,杂质易穿透,失去过滤意义;
级配不合理(如粒径梯度突变、无分层),会形成沟流,导致局部滤层提前堵塞,整体反洗周期被迫缩短(甚至降至常规的 50% 以下)。
三、影响粒径 - 反洗周期关系的其他关键因素
滤速:滤速越高,杂质与滤料接触时间越短,但单位时间内通过滤层的杂质总量越多,反洗周期越短;精细级配滤料若滤速超过 8 m/h,反洗周期会急剧缩短;
进水水质:进水浊度高、胶体含量高,会加速滤层饱和,反洗周期显著缩短;投加混凝剂 / 助凝剂,可使微小颗粒凝聚成大絮体,提升截污容量,延长反洗周期(常规可延长 20–40%);
反洗效果:反洗不彻底,滤料表面残留杂质,会减少有效吸附位点,导致后续反洗周期缩短;
滤料厚度:滤料层越厚,深层过滤效应越明显,截污容量越高,反洗周期越长;常规多介质过滤器滤料层总厚度建议≥1200 mm。
四、优化建议与风险规避
优先选择分级粒径组合,避免单一粒径滤料;相邻滤层粒径比建议为 2–3 倍,避免孔隙突变;
精细级配滤料必须搭配低滤速 + 气水联合反洗,控制反洗流速,防止滤料流失;
粗放级配滤料仅适合粗滤场景,严禁用于高精度出水要求的预处理;
定期检测滤料粒径分布(长期运行后滤料会磨损,粒径变小),及时补充或更换滤料,维持稳定的反洗周期;
建立反洗周期的动态调整机制:根据进水浊度、压差、出水浊度,自动调整反洗周期,避免过度反洗或反洗不足。