石英砂過(guò)濾器漏砂若長(zhǎng)期未處理,會(huì)從濾層結(jié)構(gòu)、過(guò)濾性能、設(shè)備損耗等多維度對(duì)過(guò)濾效果產(chǎn)生系統(tǒng)性影響
石英砂過(guò)濾器漏砂若長(zhǎng)期未處理,會(huì)從濾層結(jié)構(gòu)、過(guò)濾性能、設(shè)備損耗等多維度對(duì)過(guò)濾效果產(chǎn)生系統(tǒng)性影響,具體如下:
一、濾層結(jié)構(gòu)破壞與過(guò)濾精度下降
濾層厚度減薄與孔隙率失衡
影響:濾料持續(xù)流失導(dǎo)致濾層厚度從設(shè)計(jì)值(如 1.2m)逐漸減薄至 0.8m 以下,過(guò)濾面積未變但濾層攔截路徑縮短,懸浮物易直接穿透濾層。
案例:某水廠過(guò)濾器因布水器破損漏砂,6 個(gè)月后濾層厚度減少 30%,出水濁度從 0.5NTU 升至 2.5NTU,且顆粒污染物去除率下降 40%。
濾料級(jí)配紊亂與攔截效率降低
正常濾層按 “上細(xì)下粗” 級(jí)配(如 0.5-1.2mm 石英砂)形成梯度攔截,漏砂會(huì)導(dǎo)致:
細(xì)砂先流失,剩余濾料粒徑變粗(如平均粒徑從 0.8mm 增至 1.5mm),孔隙率從 40% 升至 55%,大顆粒懸浮物易穿透;
承托層卵石與濾料層間隙擴(kuò)大,形成 “短路通道”,水流繞過(guò)有效濾層直接流出。
二、水質(zhì)惡化與處理效果衰退
出水濁度與顆粒污染物超標(biāo)
數(shù)據(jù)表現(xiàn):漏砂持續(xù) 3 個(gè)月以上,出水濁度常突破設(shè)計(jì)值(如≥1NTU),且 2-5μm 顆粒數(shù)從<1000 個(gè) /mL 增至 5000 個(gè) /mL 以上,甚至出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的懸浮物。
連鎖反應(yīng):若用于預(yù)處理(如反滲透前處理),漏砂會(huì)導(dǎo)致后續(xù)膜元件污染速度加快,膜通量下降幅度比正常情況高 2-3 倍。
微生物滋生與二次污染
濾料流失形成的局部空隙易成為水流死區(qū)(流速<0.1m/h),有機(jī)物在此沉積,為細(xì)菌、藻類提供繁殖溫床,出水細(xì)菌總數(shù)可能從<100CFU/mL 升至 1000CFU/mL 以上,甚至產(chǎn)生異味。
三、設(shè)備損耗與運(yùn)行成本增加
反沖洗效率下降與能耗上升
濾層流失導(dǎo)致:
反沖洗時(shí)濾層膨脹不均勻(局部膨脹率>50%,局部<20%),細(xì)砂流失處形成 “沖洗盲區(qū)”,截留在濾層深處的污染物無(wú)法排出,反沖洗周期從正常的 24 小時(shí)縮短至 12 小時(shí);
反沖洗水量從設(shè)計(jì)值(濾池體積的 3-5 倍)增至 8-10 倍,能耗成本上升 30%-50%。
后續(xù)設(shè)備磨損與維護(hù)成本激增
漏出的砂粒(尤其粒徑>0.5mm)隨水流進(jìn)入:
水泵時(shí),會(huì)磨損葉輪與密封件,某污水處理廠因漏砂導(dǎo)致離心泵葉輪壽命從 2 年縮短至 6 個(gè)月;
膜組件時(shí),砂粒劃傷膜表面,反滲透膜脫鹽率每年下降幅度從 1% 增至 5%,更換周期從 3 年提前至 1.5 年。
四、系統(tǒng)穩(wěn)定性與運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)升高
過(guò)濾周期波動(dòng)與水質(zhì)突變
漏砂導(dǎo)致濾層攔截能力不穩(wěn)定,可能出現(xiàn):
過(guò)濾周期內(nèi)濁度曲線異常(如正常呈緩慢上升,漏砂時(shí)突然陡升);
反沖洗后初期出水濁度反而升高(流失的細(xì)砂在濾層中重新分布,形成新的孔隙)。
罐體結(jié)構(gòu)損傷與安全隱患
長(zhǎng)期漏砂若伴隨罐體密封處高壓水流沖刷,可能導(dǎo)致:
金屬罐體焊縫腐蝕加劇(砂粒沖刷加速電化學(xué)腐蝕),某鋼鐵廠過(guò)濾器運(yùn)行 1 年后因漏砂導(dǎo)致罐體局部穿孔;
玻璃鋼罐體接口處樹脂開(kāi)裂,存在爆罐風(fēng)險(xiǎn)(內(nèi)部壓力不平衡時(shí))。
五、典型行業(yè)影響案例
飲用水處理:出水濁度持續(xù)>1NTU,不符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022),且鋁、鐵等金屬離子去除率下降(濾料流失導(dǎo)致吸附位點(diǎn)減少)。
工業(yè)循環(huán)水過(guò)濾:懸浮物穿透導(dǎo)致?lián)Q熱器結(jié)垢速度加快(污垢熱阻值增加 50%),冷卻效率下降,設(shè)備故障率上升。
污水處理深度處理:漏砂使濾后水 SS(懸浮物)從<10mg/L 升至 30mg/L 以上,無(wú)法滿足回用水標(biāo)準(zhǔn)(如<5mg/L),影響中水回用率。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警
安裝濾料層高度傳感器(精度 ±10mm)和出水濁度在線儀表(量程 0-10NTU,分辨率 0.01NTU),當(dāng)濾層厚度下降超 5% 或濁度>1.5NTU 時(shí)自動(dòng)報(bào)警。
結(jié)構(gòu)性修復(fù)
若布水器破損,更換為不銹鋼 316L 材質(zhì)(孔徑≤0.5mm),并加裝雙層濾網(wǎng)(內(nèi)層 20 目,外層 50 目);
承托層按 “4-8mm→8-16mm→16-32mm” 三級(jí)卵石級(jí)配重新鋪設(shè),確保間隙<0.5mm。
周期性濾料補(bǔ)充與更換
每季度通過(guò)頂部人孔補(bǔ)充濾料(補(bǔ)充量 = 設(shè)計(jì)高度 - 實(shí)測(cè)高度 × 濾料堆積密度),當(dāng)濾料流失率超 30% 時(shí)整體更換(石英砂正常壽命 5-8 年)。
漏砂問(wèn)題本質(zhì)是濾層完整性破壞的直觀表現(xiàn),需通過(guò) “監(jiān)測(cè) - 診斷 - 修復(fù)” 閉環(huán)管理,避免從 “過(guò)濾效率下降” 演變?yōu)?“系統(tǒng)故障停機(jī)”,尤其對(duì)依賴高精度過(guò)濾的場(chǎng)景(如電子級(jí)水、制藥用水),漏砂可能直接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格。