多介质过滤器两次反洗之间的正常运行时间(即过滤周期)从设计值(如24-48小时)大幅缩短至数小时,反洗频率异常增高。这不仅增加了水耗(反洗用水)、电耗,加速了阀门等设备的机械磨损,更预示着滤层存在严重隐患。
原因深度分析
过滤周期是过滤器健康状况的“晴雨表”,其缩短直接反映了滤层纳污能力下降或进水污染负荷升高。
滤层纳污空间被堵塞:
表层滤料堵塞:无烟煤层被细小的胶体颗粒、藻类、粘泥致密包裹,形成“泥毯”,水流阻力急剧增大,压差迅速上升。
滤层深度污染:原水中的油类、过量絮凝剂(铝盐/铁盐)、高浓度有机物会深入滤层内部,粘附在所有滤料表面,极大地减少了滤料颗粒间的孔隙空间。

滤料板结与混层:长期反洗不彻底,杂质与滤料胶结,使滤床固化,失去孔隙率。或者反洗强度过高、滤料级配不合理导致支撑层卵石与石英砂、石英砂与无烟煤发生混层,破坏了分级过滤结构,使主要截留作用集中在表层,无法利用整个滤床的深度,从而迅速污堵。
进水水质恶化:这是最常见的外部原因。进水浊度、悬浮物(SS)浓度长期或间歇性远超设计值(如设计为<10 NTU,实际长期>50 NTU),滤层截污负荷过载。
混凝/絮凝预处理失效:如果过滤器承担着对混凝后水的过滤任务,则混凝剂投加量不足、过量或混合效果差,都会导致形成的矾花(絮体)过大易碎或过小难以截留。前者穿透滤层,后者则堵塞滤料表面微孔。
运行流速过高:在设计流量之上超负荷运行,高速水流将杂质更深、更快地压入滤层内部,而不是理想地在表层被截留,导致滤层整体快速污堵。
系统化解决方案
精准评估与测试:
滤层检查:停机后从取样口或人孔观察滤料状态。检查是否有板结、结块、泥球。
过滤水头损失分析:绘制压差(ΔP)随时间的变化曲线。若曲线斜率很陡,表明表层堵塞;若初期缓慢后期陡增,可能是深度污染。
强化预处理:
优化混凝:进行烧杯试验,确定针对当前原水的最佳混凝剂类型和投加量。检查混凝区的混合强度(G值)和反应时间。
增设预处理:若原水有机物或藻类含量高,考虑增设氧化(如次氯酸钠投加)、气浮等工艺。
执行深度再生程序:
表面冲洗:在反洗前,先进行短时间、高强度(仅对表层)的表面冲洗,打碎“泥毯”。
化学增强反洗(CEB):在反洗过程中,间歇性投加低浓度(如50-100ppm)的次氯酸钠(杀菌、分解有机物)或酸(溶解无机垢),进行在线化学清洗。此法比离线化学清洗更方便。
调整运行参数:
降低滤速:在可能的情况下,适当降低运行滤速,尤其是水质较差时。
优化反洗:确保每次反洗都彻底有效,必要时延长反洗时间或增加辅助擦洗措施。
滤料深度处理或更换:若上述措施无效,需考虑更换表层严重污染的滤料,或进行彻底的离线化学清洗,恢复滤料活性。
预防性维护策略
实施预见性维护:以“单位压差增长量对应的产水量”作为评估指标,替代单纯的运行时间,实现更科学的反洗触发。
加强进水水质监测:对进入过滤器的水质进行多点、多参数(浊度、SDI、COD)监测,建立水质波动预警机制。
定期性能评估:每季度或每半年评估一次过滤器的截污容量和周期产水量,跟踪其性能衰减趋势。
通过针对性地解决过滤周期缩短的问题,可显著提升水处理系统的运行经济性与稳定性。