淺層砂(包含多介質、高速等壓力式過濾器)正常運行時,壓力范圍是在0.2~0.4MPa,我們都知道過濾器濾料帶來的正常壓損在0.02~0.05MPa,如果壓差大于0.05MPa,就啟動壓差自動反洗程序進行反洗。在實際運用過程中經常發(fā)現(xiàn)壓降很大,甚至可能大于0.15MPa的情況,經過溝通,好多用戶也搞不清楚,因為壓差大,經常反洗不停,或系統(tǒng)經常報警,所以他們就取消壓差功能,以為這樣問題解決了,其實不然,長時間下去,系統(tǒng)有嚴重問題。下面就用達西定律來分析我們淺層過濾器系統(tǒng)中常見搞混淆的兩種極端的壓差現(xiàn)象。
一、達西定律
法國水力學家通過大量的實驗,得到線性滲透的基本定律,也稱為達西定律,Q=KA⊿P/L,Q-滲透流量(出口處流量,即為通過砂柱各斷面的流量),K-滲透系數,A-過水斷面,⊿P-水頭損失(上下游過水斷面的水頭差),L-滲透途徑(上下游過水斷面的距離)。可以推出,過濾濾速V=Q/A=K⊿P/L。可以得出結論,濾速和過濾器進出口壓損,即⊿P呈線性關系。也就是壓差越大,流量越大,濾速越大。
二、壓降大源于流量大
淺層砂過濾器里面的填料為勻質沙粒,堆積在一起,呈多孔狀,符合達西定律的條件。根據上面的達西定律Q=KA⊿P/L,進出水正常壓降水頭損失和流量呈線性關系,即壓降越大,流量越大,這種情況下V=Q/A,濾速就很大,這樣會導致過濾效果不好。所以,控制流量或濾速很重要,當出現(xiàn)這種壓降很大情況時,就要調流量,減少正常的壓降,控制濾速,保證過濾效果。關于濾速的情況,上一節(jié)我已經做了介紹。
三、壓降大源于濾料污染程度大
達西定律適用于均勻多孔介質。過濾器濾料上層類似于一張網,攔截了懸浮物等雜質,同時濾床里面也填滿了小的懸浮物和大的有機物等(后續(xù)章節(jié)里面會詳細介紹淺層砂過濾的機理),這種情況下,不符合達西定律的多孔均勻介質的條件。隨著過濾時間越長,濾料過濾的雜質就越多,可以理解為污染程度越大,實際情況是,壓損就越大,流量就變小,濾速變得很慢。如果反洗不及時,會出現(xiàn)出水的水質可能被污染,出水濁度高于進水的濁度,時間長了,可能會發(fā)生蟲洞現(xiàn)象,過濾器就失去了過濾的功能了。所以,這種情況下我們要加強反洗。
通過上述分析,壓降可能存在的兩種情況,我們要根據實際情況認真判斷和分析,這樣才能找出問題的真正原因,解決出水水質的問題。