反洗是恢复多介质过滤器过滤能力的关键步骤,但其本身会产生废水。准确计算反洗废水量对于系统设计(如废水回收池大小)、运行成本评估都至关重要。反洗废水量主要由两部分构成:反洗用水量和正洗用水量。
一、计算方法
1.反洗阶段用水量?=A×V_b×T_b
A:过滤器的横截面积(m2),计算公式:A=π×(D/2)2,其中D为过滤器直径(m)。
V_b:反洗流速(m/h)。这是一个关键参数,通常由滤料(石英砂、无烟煤等)的粒径和密度决定,以确保滤料充分流化膨胀。一般设计值为?12~15m/h,具体需参考设计手册或供应商建议。
T_b:反洗持续时间(h)。通常为10~15分钟。
2.正洗阶段用水量=A×V_r×T_r
A:过滤器的横截面积(m2),同上。
V_r:正洗流速(m/h)。通常与正常运行时的过滤流速相近或略高,例如?8~12m/h。
T_r:正洗持续时间(h)。通常较短约为?5-10分钟。
二、计算步骤
【假设条件】:过滤器直径2.5米,反洗流速15m/h,反洗时间12分钟,正洗流速10m/h,正洗时间8分钟
计算过滤器横截面积(A)=3.14×(1.25)2≈4.91m2
计算反洗阶段用水量=4.91m2×15m/h×0.2h≈14.73m3
计算正洗阶段用水量=4.91m2×10m/h×0.133h≈6.53m3
计算总反洗废水量=14.73+6.53=21.26m3
每进行一次完整的反洗操作,大约会产生21.3吨的废水。
三、影响反洗废水量的因素
在实际工程中,以下因素会显著影响实际的废水量:
1.滤层污染程度:过滤周期末期,滤层截留的悬浮物越多,所需的反洗强度和時間可能越长,废水量也越大。通过监测进出水压差来精准触发反洗,避免不必要的清洗,可以节约用水。
2.反洗方式:
单一水洗:仅用水反洗,操作简单,但可能耗水量稍大,清洗效果对黏性杂质有限。
气水联合反洗:先通入空气擦洗滤料,再用较低流速的水进行反洗。这种方式能极大地提高清洗效率,显著减少反洗用水量和时间。在这种情况下,水反洗的流速和时间都可以降低。
3.水源温度:水温会影响水的粘度。冬天水温低,水的粘度大,在同样的反洗流速下,对滤料的托举力更强。在冬季可能可以适当降低反洗流速,从而减少废水量。
4.自动化控制水平:采用自动化系统控制反洗过程,可以确保反洗在达到预定条件(如浊度达标)后立即停止,避免“过度反洗”,从而精确控制废水量。