Η κατανάλωση νερού κατά την αντίστροφη πλύση ενός φίλτρου πολλαπλών-μέσων δεν είναι μια σταθερή τιμή. επηρεάζεται κυρίως από τέσσερις κύριες κατηγορίες παραγόντων: χαρακτηριστικά μέσων φίλτρου, παράμετροι εξοπλισμού, συνθήκες λειτουργίας και η ίδια η διαδικασία πλύσης. Αυτοί οι διάφοροι παράγοντες καθορίζουν έμμεσα την τελική κατανάλωση νερού αλλάζοντας την ένταση της αντίστροφης πλύσης, τη διάρκεια της αντίστροφης πλύσης ή την αποδοτικότητα χρήσης του νερού.
Χαρακτηριστικά μέσου φίλτρου
Τα μέσα φίλτρου αποτελούν το βασικό θέμα της διαδικασίας backwash. Οι εγγενείς ιδιότητές του επηρεάζουν άμεσα τη δυσκολία έκπλυσης και την προκύπτουσα κατανάλωση νερού:
Τύπος μέσου φίλτρου και μέγεθος σωματιδίων: Τα μέσα φιλτραρίσματος με υψηλή πυκνότητα και μικρά μεγέθη σωματιδίων-όπως χαλαζιακή άμμος ή μαγνητίτης- διαθέτουν μικρότερα ενδιάμεσα κενά μεταξύ των σωματιδίων. Κατά συνέπεια, οι παγιδευμένες ακαθαρσίες τείνουν να προσκολλώνται πιο εύκολα, απαιτώντας μεγαλύτερη ένταση νερού ανάστροφης έκπλυσης για να επιτευχθεί ενδελεχής καθαρισμός, πράγμα που οδηγεί σε μεγαλύτερη κατανάλωση νερού. Αντίθετα, τα μέσα φιλτραρίσματος με χαμηλότερη πυκνότητα και ελαφρώς μεγαλύτερα μεγέθη σωματιδίων-όπως ο ανθρακίτης-κρεμούν ευκολότερα κατά την αντίστροφη πλύση, επιτρέποντας στις ακαθαρσίες να αποκολληθούν γρήγορα. Αυτό οδηγεί σε σχετικά χαμηλότερη κατανάλωση νερού.
Βάθος κλίνης μέσων φίλτρου και επίπεδο μόλυνσης: Όσο πιο παχύ είναι το συσκευασμένο στρώμα φίλτρου, τόσο μεγαλύτερος είναι ο συνολικός όγκος των παγιδευμένων ακαθαρσιών. Κατά συνέπεια, απαιτείται μεγαλύτερη διάρκεια και μεγαλύτερος όγκος νερού κατά την οπισθόπλυση για να διασφαλιστεί ο επιμελής καθαρισμός. Εάν το ακατέργαστο νερό παρουσιάζει υψηλή θολότητα ή περιέχει σημαντική ποσότητα ιξωδών ακαθαρσιών-που οδηγεί σε σοβαρή μόλυνση ή ακόμη και τσιμεντοποίηση (σκλήρυνση) του μέσου φίλτρου-καθίσταται απαραίτητο να παραταθεί η διάρκεια της αντίστροφης πλύσης ή να αυξηθεί η συχνότητα των κύκλων αντίστροφης πλύσης, προκαλώντας σημαντική αύξηση της κατανάλωσης νερού.
Φθορά και γήρανση μέσων φίλτρου: Καθώς τα μέσα φίλτρου γερνούν ή υφίστανται φθορά, το μέγεθος των σωματιδίων μειώνεται και το πορώδες μειώνεται. Αυτή η κατάσταση αυξάνει την πιθανότητα απόφραξης και αυξάνει την υδραυλική αντίσταση στη ροή του νερού αντίστροφης έκπλυσης. Για να επιτευχθεί η επιθυμητή αποτελεσματικότητα αντίστροφης πλύσης, καθίσταται απαραίτητο να αυξηθεί ο ρυθμός ροής του νερού, ο οποίος, με τη σειρά του, οδηγεί σε μεγαλύτερη κατανάλωση νερού.
Δομή εξοπλισμού και Παράγοντες παραμέτρων
Οι εγγενείς παράμετροι σχεδιασμού του εξοπλισμού καθορίζουν τη βασική κλίμακα κατανάλωσης νερού που απαιτείται για την αντίστροφη πλύση:
Χωρητικότητα Επεξεργασίας Εξοπλισμού και Όγκος Δεξαμενής: Όσο μεγαλύτερη είναι η ονομαστική ικανότητα επεξεργασίας του εξοπλισμού και όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος της δεξαμενής φίλτρου, τόσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια και ο όγκος των μέσων φίλτρου που πρέπει να καλύπτονται κατά την αντίστροφη πλύση. Κατά συνέπεια, η κατανάλωση νερού για έναν μόνο κύκλο αντίστροφης πλύσης θα είναι αναπόφευκτα υψηλότερη. Για παράδειγμα, μια μονάδα που έχει σχεδιαστεί για να επεξεργάζεται 100 m³ νερού ανά ώρα καταναλώνει συνήθως 5 έως 10 m³ νερού ανά κύκλο πλύσης. λαμβάνοντας υπόψη ότι μια μονάδα με ικανότητα επεξεργασίας 500 m³/h μπορεί να καταναλώνει μεταξύ 25 και 50 m³ νερού ανά μεμονωμένο κύκλο αντίστροφης πλύσης. Απόδοση συστήματος διανομής / συλλογής νερού: Εάν οι διανομείς ή οι συλλέκτες νερού δεν έχουν σχεδιαστεί σωστά ή φράξουν, αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη κατανομή της ροής του νερού αντίστροφης έκπλυσης. Ως εκ τούτου, τα μέσα φίλτρου σε ορισμένες περιοχές δεν ξεπλένονται σχολαστικά, με αποτέλεσμα να απαιτείται παράταση της διάρκειας της αντίστροφης πλύσης για να αντισταθμιστεί{10}}με αποτέλεσμα να αυξηθεί έμμεσα η κατανάλωση νερού. Αντίθετα, μια ομοιόμορφη ροή νερού επιτρέπει την ολοκλήρωση της διαδικασίας έκπλυσης σε συντομότερο χρονικό διάστημα, ελαχιστοποιώντας έτσι τη σπατάλη νερού.
Παράγοντες Λειτουργικής Κατάστασης
Οι πραγματικές συνθήκες υπό τις οποίες λειτουργεί ο εξοπλισμός σε καθημερινή βάση επηρεάζουν δυναμικά την κατανάλωση νερού που σχετίζεται με την αντίστροφη πλύση:
Κύκλος φιλτραρίσματος και κατώφλι διαφορικής πίεσης: Εάν ο καθορισμένος κύκλος φιλτραρίσματος είναι πολύ σύντομος-πυροδοτώντας μια αντίστροφη πλύση προτού τα μέσα φίλτρου φτάσουν σε πλήρη βρωμιά-την ικανότητα συγκράτησης-αυτό οδηγεί σε σπατάλη υδάτινων πόρων. Αντίθετα, εάν το όριο διαφορικής πίεσης ρυθμιστεί πολύ ψηλά, τα μέσα φίλτρου βουλώνουν υπερβολικά. Αυτό απαιτεί υψηλότερη ένταση και μεγαλύτερη διάρκεια ξεβγάλματος κατά το οπισθόπλυμα, με αποτέλεσμα αυξημένη κατανάλωση νερού. Τυπικά, η διατήρηση του ορίου διαφορικής πίεσης εντός της περιοχής από 0,02 έως 0,05 MPa επιτυγχάνει μια βέλτιστη ισορροπία μεταξύ της κατανάλωσης νερού και της αποτελεσματικότητας του φιλτραρίσματος.
Διακυμάνσεις ποιότητας ακατέργαστου νερού: Μια ξαφνική αύξηση της περιεκτικότητας σε θολότητα ή αιωρούμενα στερεά του ακατέργαστου νερού επιταχύνει την απόφραξη των μέσων του φίλτρου, οδηγώντας σε αυξημένη συχνότητα αντίστροφης πλύσης και επακόλουθη αύξηση της σωρευτικής κατανάλωσης νερού. Επιπλέον, εάν το ακατέργαστο νερό περιέχει υπερβολικά επίπεδα λαδιού ή οργανικής ύλης, οι ακαθαρσίες τείνουν να προσκολλώνται σταθερά στην επιφάνεια του μέσου φίλτρου. Αυτό καθιστά την αντίστροφη πλύση πιο δύσκολη και οδηγεί σε αυξημένη κατανάλωση νερού.
Θερμοκρασία νερού λειτουργίας: Όταν η θερμοκρασία του νερού πέσει κάτω από τους 5 βαθμούς, το ιξώδες των αιωρούμενων στερεών στο νερό αυξάνεται και η δύναμη πρόσφυσης μεταξύ των ακαθαρσιών και του μέσου φίλτρου εντείνεται. Κατά συνέπεια, απαιτείται υψηλότερη ένταση ροής νερού κατά την αντίστροφη πλύση για να απομακρυνθούν αυτές οι ακαθαρσίες, οδηγώντας σε αυξημένη κατανάλωση νερού. Αντίθετα, οι υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες του νερού μπορεί να θέσουν σε κίνδυνο τη δομική σταθερότητα των μέσων φίλτρου, μειώνοντας έτσι έμμεσα την απόδοση της αντίστροφης πλύσης.
