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石英砂过滤器在市政供水中的工作原理是什么?
发表:admin 来源:本站更新 点击:18 更新时间:2025-3-13 返回上一页

石英砂过滤器在市政供水中的工作原理是通过物理拦截、重力沉降、吸附作用和生物降解的协同效应实现水质净化,其核心机制可分为过滤阶段反洗阶段两大过程,具体如下:

一、过滤阶段工作原理

1. 物理拦截(机械过滤)


  • 作用对象:粒径大于滤料间隙的悬浮物(如泥沙、藻类、胶体)。

  • 实现方式:原水自过滤器顶部进入,通过石英砂滤料层时,较大颗粒被滤料颗粒直接阻挡,形成 “滤饼层”,进一步强化拦截效果。

  • 关键参数:滤料粒径通常为 0.5-1.2mm,过滤速度控制在 8-12m/h,确保有效截留。

2. 重力沉降


  • 作用机制:水流通过滤层时流速降低(约 0.1-0.3m/s),悬浮物在重力作用下沉积于滤料表面或孔隙中。

  • 典型案例:长江流域水厂原水浊度 50NTU 时,经石英砂过滤后可降至 1NTU 以下。

3. 吸附作用


  • 化学吸附:石英砂表面的羟基基团与水中带相反电荷的胶体(如腐殖酸)通过静电作用结合。

  • 物理吸附:滤料孔隙结构(比表面积约 0.8-1.2m²/g)吸附溶解性有机物和重金属离子。

  • 数据支撑:某水厂检测显示,石英砂对 CODmn 的去除率可达 20%-30%。

4. 生物降解(深度净化)


  • 生物膜形成:滤料表面附着的微生物(如细菌、原生动物)在有氧条件下分解有机物,形成 “生物滤池” 效应。

  • 适用场景:当原水有机物含量较高(如水库水)时,生物作用可显著提升处理效果。

二、反洗阶段工作原理

1. 反洗触发条件


  • 压差控制:当滤层阻力(压差)达到 0.05-0.07MPa 时自动启动反洗。

  • 浊度控制:出水浊度超过设定阈值(如 1NTU)时触发。

  • 时间控制:周期性反洗(通常 24-48 小时 / 次)。

2. 反洗过程


  • 气水联合反洗
    ① 空气擦洗:压缩空气从底部进入,使滤料剧烈摩擦,剥离污染物(气冲强度 15-20L/(m²・s),持续 3-5 分钟)。
    ② 水反洗:水流反向冲洗,将碎屑和气泡带出(水冲强度 8-10L/(m²・s),持续 5-8 分钟)。

  • 表面扫洗(可选):顶部喷洒高速水流(强度 2-3L/(m²・s)),增强滤层表面清洁效果。

3. 反洗废水处理


  • 反洗排水含高浓度悬浮物(浊度可达 500-1000NTU),需通过沉淀池或气浮池回收滤料细颗粒后排放。


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