颗粒滤料反冲洗技术现状与应用进展

第45卷第1期2016年1月当代化工ContemporaryChemicalIndustryVO]．45．NO．1January，2016颗粒滤料反冲洗技术现状与应用进展于忠臣L，李转，牛源麟，钟柳波，周颖，张嵘元，孙聪(1．黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室，黑龙江大庆163318；2．东北石油大学，黑龙江大庆163318)摘要：过滤是水处理的常用手段之一，反冲洗是保证滤料过滤性能的重要手段。重点介绍了颗粒滤料反冲洗技术的工作原理及特点，反冲洗方式、工艺优化及工艺理论研究进展及应用现状，并分析了颗粒滤料反冲洗技术的发展趋势。关键词：过滤；颗粒滤料；反冲洗中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1671—0460(2016)o1—0078—03PresentStatusandApplicationProgressofBackwashTechnologyforParticulateFilterYUZhong-chen，LIZhuan，NIUYuan—lin，ZHONGLiu—bo，ZHOUYing2，ZHANGRong-yuan，SUNCong2(1．HeilongjiangKeyLaboratoryofDisasterPrevention，MitigationandProtectionEngineering，HeilongjiangDaqing163318，China~2．NortheastPetroleumUniversity,HeilongjiangDaqing163318，China)Abstract：Thefiltrationisoneoftheconnnonmeansofwatertreatment；backwashinglsanimportantmeantoensurethemediafilterperformance．Inthisarticle，workingprincipleandcharacteristicsofbackwashtechnologyforparticulatefilterwereintroduced，thepresentstatusandapplicationofbackwashingmethodwerediscussedaswellasprocessoptimizationandprocesstheory,developmenttrendofthebackwashtechnologyforparticulatefilterwasalsoanalyzed．KeywOrds：Fi1tratiOn：Particulatefilter；Backwashing过滤是水处理常用手段之～，目前我国90％以上的自来水厂采用混凝．沉淀．过滤一消毒的常规处理工艺【I】，过滤效果的好坏直接影响悬浮固体、有机物、浊度、细菌、病毒等的去除以及出水水质L2J，因此保持滤料稳定的过滤性能至关重要。快滤池一般以颗粒状材料作为滤料，当滤池运行一段时间后，滤料表面及间隙逐渐被污染物所饱和，悬浮物去除率开始下降，水头损失不断增大。在水头损失增大至滤池所允许最大值的过程中，处理水中的悬浮物质会穿透滤池，导致滤后水质不断下降，最终使滤池停运。因此需定期对滤料进行反冲洗，去除滤料表面及间隙的污染物，以恢复滤料对杂质的截留能力，使滤料得以再生，从而保持滤料稳定的过滤性能。1颗粒滤料反冲洗的工作原理及特点反冲洗是一种为恢复滤料正常过滤性能所采用的反向冲洗滤层的方法。它是利用反向(由下而上)通过滤层的清洁水或空气的剪切作用实现污染物与滤料颗粒的分离。反冲洗效果的好坏直接影响过滤的能力，如果滤池冲洗效果不佳，就会缩短过滤周期，甚至使得出水水质变差。1．1工作原理国内外对于反冲洗机理的认识并不完全一致，以T．Camp为代表的学者提出滤料反冲洗洁净的原因主要是剪切力，Amirtharajah等支持这一观点，并推导出水力剪切力强度和水头损失的关系；藤田等认为颗粒间的碰撞力在滤料清洁中起主导作用，并根据颗粒碰撞次数最多的条件，推导出最佳反冲洗方程式。李圭白院士从水流剪切理论和碰撞理论出发，提出了反冲洗高效区的概念，认为使污染物从滤料表面脱落的原因，是水流剪切力和滤料颗粒之间碰撞摩擦共同作用的结果J。根据剪切理论，水流剪切力可用下式表示[5]：2-=／．／．G式(1)中代表粘滞系数，是速度梯度，s～。(1)与温度有关；G根据颗粒碰撞摩擦理论，颗粒群的碰撞次数可用下式表示[：姗：XN2014108蘩是U1U／矾z、东北石油大学培育基金项目()、中石油化学工业联合会科技指导计划欢目【l／ul4一一J、大庆油田公司现场科学试验项目(OR／A0／7一l2-03)。箍，Tzooel：(]459-6503117,～E-mail：yuzi一7777@1拙6