核桃壳过滤器的气洗强度异常分为偏低和过高两种情况,二者均会直接破坏核桃壳过滤器的滤料过滤性能,最终导致出水水质超标,且影响路径截然不同:强度偏低是因滤料吸附截留能力失效,污染物持续穿透滤层;强度过高是因滤层结构被破坏,失去有效截留的物理基础,同时两类异常都会引发水质波动、二次污染等问题,若未及时纠正,还会影响后端水处理工艺的稳定运行,具体对出水水质的影响分类型拆解,清晰对应现场水质问题:
一、气洗强度偏低:滤料污染失效,污染物持续穿透,出水水质持续超标且逐步恶化
气洗强度<12L/(m²・s) 时,反洗不彻底导致滤料表面及孔隙残留大量油污、悬浮物,滤层快速堵塞,其核心过滤功能(亲油吸附 + 孔隙截留)逐步丧失,出水水质从达标到轻微超标,最终完全失控,核心影响有 4 点:
出水含油、SS 值持续升高,直接突破工艺达标阈值
残留污染物让滤料失去对油污的吸附能力,滤层孔隙又被快速堵塞,过滤时进水的油污、悬浮物无法被有效截留,直接穿透滤层进入出水端。初期表现为出水轻微浑浊、有微量油花,SS / 含油略超达标值;随滤料板结加重,出水会变得浑浊不堪、浮油明显,SS 值可从设计达标值≤10mg/L 升至 50mg/L 以上,含油量从≤5mg/L 升至 20mg/L 以上,完全无法满足工艺要求。
出水水质出现“假性达标” 后快速恶化,无稳定期 **
单次反洗后,滤料表层少量污染物被冲掉,初期出水水质会短暂达标,但因滤料内部仍有大量残留,数小时内滤层即再次堵塞,出水水质快速反弹超标,形成 “反洗→短暂达标→快速恶化→再反洗” 的循环,水质毫无稳定性可言,无法为后端工艺提供合格水源。
滤料板结形成沟流,出水水质局部超标、波动剧烈 **
滤料板结后,水流无法均匀通过滤层,只能从板结层的缝隙、沟流处穿过,这些区域无有效滤料截留,污染物直接随水流排出,导致出水水质时好时坏;同时沟流会让水流流速局部骤升,进一步冲刷滤层缝隙,让更多污染物穿透,水质波动幅度持续加大。
滤料残留污染物溶出,造成出水二次污染 **
滤料表面形成的顽固油膜和孔隙内的淤积物,会在过滤水流的浸泡下,缓慢溶出部分油污和细小悬浮物,即使进水污染物含量偏低,出水也会因 “二次污染” 出现含油、SS 超标,相当于过滤器成为新的污染物释放源。
二、气洗强度过高:滤层结构破坏,失去截留基础,出水水质直接超标且无法恢复
气洗强度>18L/(m²・s) 时,强气流的物理冲击导致滤料流失、破损、级配混乱,滤层无法形成均匀、致密的截留层,相当于过滤 “屏障” 被彻底破坏,即使滤料未被污染,也无法发挥截留作用,出水水质从反洗后即直接超标,且无改善可能,核心影响有 4 点:
滤层级配混乱,孔隙过大导致污染物直接穿透 **,出水浊度骤升 **
细粒径滤料大量流失,滤层仅剩粗粒径滤料,孔隙远大于设计值,进水的细小悬浮物、油滴可直接从孔隙中穿过,无法被截留。此时过滤器几乎失去过滤功能,出水浊度与进水接近,SS 值大幅超标,肉眼可见明显悬浮物,完全达不到过滤效果。
滤料破损形成碎料,导致出水夹带滤料细渣 **,造成新污染 **
强气流让滤料颗粒碰撞破损,形成大量核桃壳细渣,这些细渣会随过滤水流进入出水端,不仅让出水外观变差、浊度升高,还会夹带滤料表面残留的少量油污,导致出水含油、SS 双重超标;同时细渣会进入后端工艺,造成精密滤芯、管道等堵塞。
滤层分布不均,形成悬浮层与淤积层,出水水质忽好忽坏、波动无规律 **
滤料被冲散后无法均匀沉降,上部悬浮层细渣过多易堵塞,下部淤积层粗料过多易穿透,水流在不同区域的过滤效果差异极大,导致出水水质毫无规律:悬浮层未堵塞时,出水水质短暂好转;悬浮层堵塞后,水流被迫从淤积层穿透,水质立即恶化,完全无法稳定。
气水联洗后滤层未压实,形成气堵水窜 **,出水夹带气泡且水质超标 **
过高的气洗强度让滤层过度松动,恢复过滤后未充分压实,滤层内残留大量空气,形成气堵;水流穿过时会出现 “水窜” 现象,流速不均且夹带气泡,同时空气会扰动滤层,让未沉降的滤料和污染物随水流排出,出水不仅夹带气泡,还会持续超标。
三、气洗强度异常的共同水质影响:引发系统级水质问题,波及后端工艺
无论强度偏低还是过高,最终都会让过滤器的出水水质失去控制,进而引发整个水处理系统的水质问题,这类影响远超过滤器本身,且修复难度更大:
出水水质长期超标,后端工艺超负荷运行甚至失效 **
若过滤器后端为精密过滤、反渗透、冷却设备等,超标出水会导致精密滤芯提前堵塞、反渗透膜污染、冷却设备换热管结垢,这些设备的过滤 / 处理精度远高于核桃壳过滤器,一旦被污染,不仅会导致后端出水也超标,还会大幅缩短设备使用寿命,甚至造成设备永久性损坏。
水质波动幅度过大,水处理系统无法稳定运行 **
异常的出水水质让前端工艺的辅料投加量无法精准控制(如絮凝剂、破乳剂),投加过多会造成药剂浪费,投加过少则无法弥补过滤器的失效,形成 “前端投加→过滤器失效→后端超标” 的恶性循环,整个水处理系统的水质控制完全失控。
引发水质二次污染 **,增加水处理工艺的复杂性 **
滤料板结的溶出污染、滤料碎渣的夹带污染,会让出水出现新的污染物类型,为了达标,需在后端增加深度处理工艺(如活性炭吸附、超滤),大幅增加了水处理的复杂性和运行成本,若未及时增加,还会面临环保排放超标风险。