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无烟煤滤料滤层清洗的目的是什么?控制反冲洗的关键有哪些?

发布时间:2017-11-08
  无烟煤滤料滤层清洗的目的
  清洗的目的是除去滤层截留的污物,恢复滤床的过滤能力,滤层清洗时因通入水流自下而上进行故又称为反冲洗,反冲洗的方法有两种:水洗和水气联合清洗。

  水洗可分成三种方式:一是高速反冲洗,冲洗流速较高,一般大于8L/(m2·s),反洗时滤床膨胀,整个滤层达到流态化状态;二是中速反冲洗,冲洗流速较小,一般在5-8L/(m2·s),细滤料呈流态化状态,粗滤料则静止不动;三是低速反冲洗,冲洗速度更小,一般低于5L/(m2·s),整个滤层基本不流态化。
  水气联合清洗时,辅以空气助洗或表面水洗,水和气交替或同时从滤层底部进入,空气泡在滤层间隙穿过上升,使孔隙发生胀缩、滤料颗粒升落、旋转和碰撞,污泥脱落。
无烟煤滤料滤层清洗的目的是什么?控制反冲洗的关键有哪些?
  滤层的反冲洗原理
  反冲洗使滤料洁净主要是依靠水流剪切作用和滤料间碰撞摩擦作用。
  水流剪切作用是通过水对黏附在滤料表面污物的冲刷剪力作用,以及无烟煤滤料颗粒旋转的离心作用使污泥脱落。滤料间碰撞摩擦作用则是在滤料碰撞摩擦作用下,使污泥脱落下来。剪切力与冲洗流速和滤层膨胀率有关,冲洗流速过小,水流剪切力也小,冲洗流速过大,滤层膨胀率过大,剪切力也会降低。计算结果表明,膨胀率为80%-100%,或膨胀后的孔隙率为0.68-0.7时,剪切力最大。
  反冲洗时颗粒间碰撞频率和冲量也与膨胀率有关,膨胀率过大,滤料颗粒间距离太大,碰撞机会和冲量总和减少。膨胀率过小,水流紊动强度或扰动强度过小,也会导致碰撞频率和冲量下降,研究表明,20%-30%膨胀率所对应的冲量和碰撞频率最大。
  兼顾剪切力和摩擦力,推荐使用的膨胀率约为50%,见反冲洗表: 
  无烟煤滤料反冲洗条件 表4-5
滤料
冲洗强度q[L/(m2·s)]
膨胀率e (%)
冲洗时间(min)
12-15
≈45
5-7
煤+砂
13-16
≈50
6-8
煤+砂+磁铁矿
15-19
6-7

  反冲洗对过滤运行至关重要,如果反冲洗强度或者冲洗时间不够,滤层中的污泥得不到及时清除,当污泥积累较多时,滤料和污泥黏结在一起变成泥球甚至泥毯时,过滤过程严重恶化;如果反冲洗强度过大或历时太长,则细小滤料流失,甚至底部卵石错动而引起漏滤料现象,而且耗水量也增大。因此,反冲洗的关键是控制合适的反冲洗强度或膨胀率和适当的冲洗时间。


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