在污水处理中,多介质过滤器的反冲洗再生过程是恢复滤料过滤能力的核心环节。
当滤料层因截留大量悬浮物、胶体等杂质而堵塞(表现为进出口压差升高、过滤效率下降)时,需通过反冲洗将杂质从滤料中剥离并排出,使滤料恢复原有的吸附和拦截能力。
其过程可分为准备阶段、冲洗阶段、复位阶段三部分,具体如下:
一、反冲洗前的准备阶段
反冲洗并非随机启动,需满足特定条件并完成前期操作,确保冲洗效果且避免设备损伤。
触发反冲洗的条件
压差触发:过滤器进出口压差达到设定阈值(通常 0.05-0.1MPa),说明滤料层堵塞严重,水流阻力过大;
时间触发:若未达到压差阈值,但过滤时间达到预设周期(如 8-24 小时,根据污水悬浮物浓度调整),也会启动反冲洗,避免杂质长期积累导致滤料板结;
手动触发:当进水水质突然恶化(如悬浮物骤增),可手动启动反冲洗。
预处理操作
关闭过滤器进水阀和出水阀,停止过滤运行;
若过滤器底部有排气阀,先打开排气,避免反冲洗时内部空气形成 “气阻”,影响水流分布。
二、核心冲洗阶段:“剥离杂质 + 排出系统”
根据污水中杂质的性质(如黏性、颗粒大小),反冲洗可分为单一水冲、气水联合冲洗两种方式,目的是通过水流或气流的扰动,将滤料表面附着的杂质彻底剥离。
1. 单一水冲(适用于杂质较松散的场景,如生活污水预处理)
通过反向水流的冲击力使滤料悬浮、杂质脱落,是最基础的冲洗方式。
步骤 1:反向进水,滤料松动
打开反冲洗进水阀(通常连接清水池或中水回用水),清水从过滤器底部的集水装置(如滤水帽)进入,自下而上流经滤料层。
反冲洗水流速度需远高于正常过滤速度(一般 10-15m/h),确保滤料被 “冲起” 并处于悬浮状态(滤层膨胀率约 30-50,即滤料层厚度增加 30-50)。
原理:水流向上的推力克服滤料重力,使滤料颗粒之间产生间隙,附着的杂质在水流剪切力作用下脱离。
步骤 2:排污排杂
随着水流上升,被剥离的杂质(如泥沙、有机残渣)随水流从顶部的排污阀排出。
初期排污水浑浊(含大量杂质),持续冲洗 5-15 分钟后,观察排污口出水,直至水质清澈(接近反冲洗进水的浊度),说明杂质已基本排出。
2. 气水联合冲洗(适用于杂质黏性大或含油的场景,如工业废水)
若污水中含有黏性杂质(如污泥、油脂)或细小胶体,仅靠水冲难以彻底剥离,需先通过压缩空气扰动滤料,再用水冲辅助,冲洗效果更优。
步骤 1:气冲(松动黏附杂质)
先关闭反冲洗水阀,打开进气阀,通入压缩空气(压力 0.1-0.15MPa,气速 15-20m/h)。
空气从底部进入后,在滤料层中形成大量气泡,气泡上升时剧烈振动滤料颗粒,利用气泡的 “撞击力” 和 “扰动作用”,将黏附在滤料表面的黏性杂质(如油膜、污泥团)击碎并剥离。
气冲时间通常 3-5 分钟。
优势:避免单纯水冲时水流过大导致滤料流失,同时对黏性杂质的清除效率比水冲高 30 以上。
步骤 2:气水混冲(强化剥离)
气冲后,同时开启进气阀和反冲洗水阀,空气和清水共同向上流经滤料层。
气流持续扰动,水流则将剥离的杂质携带向上,两者协同作用进一步清除残留杂质。
混冲时间约 5-8 分钟。
步骤 3:水冲(彻底排污)
关闭进气阀,仅保留反冲洗水,用清水冲洗滤料层,将剩余杂质和残留气泡排出,直至排污口出水清澈(约 5-10 分钟)。
三、反冲洗后的复位阶段
冲洗结束后,需使滤料恢复过滤时的分层结构,并排出过滤器内的残留污水,为下次过滤做准备。
停止冲洗,滤料自然分层
关闭反冲洗进水阀和排污阀,滤料因比重差异(如砾石比重 ] 石英砂 ] 无烟煤)在重力作用下自然沉降,重新形成 “下层承托层(砾石)→中层主滤料(石英砂)→上层滤料(无烟煤)” 的分层结构(与过滤时的分层一致)。
静置时间约 1-2 分钟。
排水与排气
打开过滤器底部的排水阀,排出反冲洗后残留的清水(避免影响下次过滤的进水水质),同时打开顶部排气阀,排出内部空气。
准备过滤
关闭排水阀和排气阀,打开进水阀和出水阀,过滤器重新进入过滤状态。
此时需监测出水浊度和进出口压差,确认滤料已恢复过滤能力(如出水浊度≤5NTU,压差回归初始值 0.01-0.03MPa)。