一、气洗强度偏低:滤料被持续污染,渐进式丧失核心性能
气洗强度<12L/(m²・s) 时,气流扰动不足,滤料表面的油污、悬浮物无法有效剥离,污染物持续累积并向滤料孔隙渗透,最终导致滤料从 “可恢复清洁” 变为 “不可逆劣化”,核心损害有 3 点:
滤料表面形成顽固油膜,亲油吸附性能失效
未被剥离的油污会在滤料表面反复吸附新的杂质,逐渐形成一层致密、不溶于水的油膜,完全包裹核桃壳滤料的孔隙。核桃壳滤料的核心优势是亲油吸附性,油膜会让滤料失去对油污的吸附能力,后续过滤中不仅无法截留污染物,还会让油膜中的污染物再次溶出,造成出水水质二次污染。
滤料相互黏结板结,形成硬块无法松动
油膜会让滤料颗粒之间相互黏结,长期运行后形成大小不一的硬块,滤层出现局部板结区域。这些硬块无法被常规气水反洗扰动,气流和水流均无法穿透,导致板结区域完全丧失过滤功能,还会挤压周边滤料,造成滤层孔隙分布不均。
滤料粉末化、内部结构酥松,机械强度下降
污染物在滤料孔隙内长期累积,会与核桃壳的木质纤维发生缓慢反应,同时反复的无效反洗会让滤料在低强度扰动下轻微摩擦,最终导致滤料内部结构酥松、表层粉末化。粉末化的滤料会随过滤水流流失,或堵塞周边滤料的孔隙,进一步加剧滤层堵塞。
二、气洗强度过高:滤料受物理冲击,直接造成流失与结构破坏
气洗强度>18L/(m²・s) 时,强气流产生的向上冲力和翻滚力,对质轻(堆积密度 0.6~0.8g/cm³)的核桃壳滤料形成直接物理冲击,损害为即时性、不可逆,且会随反洗次数增加持续加重,核心损害有 4 点:
细粒径滤料大量流失,滤层级配彻底混乱
过高的气流会让滤层膨胀率超过 50% 的安全阈值,滤料剧烈翻滚,部分细粒径滤料会随反洗水流从排水口排出,导致滤层中细料占比大幅降低、粗料占比过高。滤层级配是保证过滤效果的关键,粗料过多会让滤层孔隙过大,污染物直接穿透,完全丧失截留能力。
滤料颗粒破损开裂,形成不规则碎料
强气流下滤料颗粒之间会发生剧烈、高速的碰撞摩擦,核桃壳的木质结构韧性差,极易出现破损、开裂,形成大量不规则碎料。这些碎料会填充在滤层孔隙中,造成滤层局部堵塞,同时碎料的比表面积大幅减小,吸附截留性能直接下降。
滤层分布不均,形成悬浮层与淤积层
强气流会冲散滤层的自然堆积状态,恢复过滤后,滤料无法均匀沉降压实,反而形成上部悬浮层(细料 / 碎料)、下部淤积层(粗料 / 硬块)。悬浮层孔隙过小易快速堵塞,淤积层孔隙过大无法截留污染物,整个滤层的过滤功能彻底紊乱。
滤料与设备部件摩擦,加速滤料磨损
强气流带动滤料剧烈翻滚时,滤料会与过滤器的罐壁、布气装置、排水堰等金属部件发生持续摩擦,核桃壳滤料的硬度远低于金属,会被快速磨损,表层不断脱落形成粉末,最终滤料变成无定型的细渣,完全丧失使用价值。
三、气洗强度异常的共同连锁损害:滤料劣化加速,形成恶性循环
无论强度偏低还是过高,都会形成 **“滤料损害→反洗效果更差→滤料损害加剧”** 的恶性循环,让滤料的劣化速度呈指数级上升:
偏低的恶性循环:反洗不彻底→滤料污染板结→后续过滤堵塞更快→反洗频率翻倍→滤料在反复低强度扰动下持续摩擦粉末化→板结与粉末化相互加剧;
偏高的恶性循环:滤料流失破损→滤层厚度不足、级配混乱→过滤效果下降→被迫提高反洗强度试图改善→滤料流失破损更严重→最终滤层无法形成有效过滤层。
同时,两类异常都会让滤料失去 **“均匀截留污染物”** 的核心功能,滤料要么被污染物完全包裹,要么因结构破坏无法截留,最终均会导致滤料提前报废,需频繁补加或整体更换,大幅增加滤料采购成本。