Die Rückspülung ist ein entscheidender Schritt zur Wiederherstellung der Filterkapazität von Multimediafiltern, erzeugt jedoch Abwasser. Eine genaue Berechnung des Rückspülabwasservolumens ist für die Systemkonstruktion (z. B. Größe des Abwasserrückgewinnungstanks) und die Betriebskostenbewertung von entscheidender Bedeutung. Das Volumen des Rückspülabwassers besteht aus zwei Hauptteilen: dem Volumen des Rückspülwassers und dem Volumen des Vorspülwassers.
I. Berechnungsmethode
1. Rückspülwasservolumen=A × V_b × T_b
A: Querschnittsfläche des Filters (m²), berechnet als: A=π × (D/2)², wobei D der Filterdurchmesser (m) ist.
V_b: Rückspüldurchflussrate (m/h). Dies ist ein Schlüsselparameter, der normalerweise durch die Partikelgröße und Dichte der Filtermedien (Quarzsand, Anthrazit usw.) bestimmt wird, um eine ausreichende Fluidisierung und Expansion sicherzustellen. Der typische Auslegungswert beträgt 12–15 m/h; Auf spezifische Werte sollte im Konstruktionshandbuch oder in den Empfehlungen des Lieferanten verwiesen werden.
T_b: Rückspüldauer (h). Normalerweise 10–15 Minuten.
2. Wasserverbrauch während der Vorwärtswaschphase=A × V_r × T_r
A: Querschnittsfläche des Filters (m²), wie oben.
V_r: Vorwärtswaschdurchflussrate (m/h). Normalerweise ähnlich oder etwas höher als die normale Betriebsdurchflussrate, zum Beispiel 8–12 m3/h.
T_r: Vorwärtswaschdauer (h). Normalerweise kürzer, etwa 5–10 Minuten.
II. Berechnungsschritte
【Annahmen】: Filterdurchmesser 2,5 Meter, Rückspülgeschwindigkeit 15 m/h, Rückspülzeit 12 Minuten, Vorwärtsspülgeschwindigkeit 10 m/h, Vorwärtsspülzeit 8 Minuten
Berechnen Sie die Filterquerschnittsfläche (A)=3.14 × (1,25)² ≈ 4,91 m²
Berechnen Sie den Wasserverbrauch für die Rückspülstufe=4.91 m² × 15 m/h × 0,2 h ≈ 14,73 m³
Berechnen Sie den Wasserverbrauch für die Vorwärtswaschstufe=4.91 m² × 10 m/h × 0,133 h ≈ 6,53 m³
Berechnen Sie das gesamte Rückspülabwasservolumen=14.73 + 6.53=21.26 m³
Bei jedem vollständigen Rückspülvorgang fallen ca. 21,3 Tonnen Abwasser an.
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III. Faktoren, die das Volumen des Rückspülabwassers beeinflussen
Bei konkreten Ingenieurprojekten haben folgende Faktoren einen wesentlichen Einfluss auf die tatsächliche Abwassermenge:
1. Verschmutzungsgrad der Filterschicht: Je mehr Schwebstoffe am Ende des Filtrationszyklus in der Filterschicht eingeschlossen sind, desto länger kann die erforderliche Rückspülintensität und -zeit sein, was zu einem größeren Abwasservolumen führt. Die präzise Auslösung der Rückspülung durch Überwachung der Wasserdruckdifferenz zwischen Einlass und Auslass vermeidet unnötige Reinigung und spart Wasser.
2. Rückspülmethode:
Einzelwasserwäsche: Die Rückspülung nur mit Wasser ist einfach durchzuführen, verbraucht jedoch möglicherweise etwas mehr Wasser und die Reinigungswirkung ist bei viskosen Verunreinigungen begrenzt.
Luft-Kombinierte Wasserrückspülung: Zuerst wird Luft eingeführt, um das Filtermedium zu reinigen, gefolgt von einer Rückspülung mit Wasser bei einer geringeren Durchflussrate. Diese Methode verbessert die Reinigungseffizienz erheblich und reduziert den Wasserverbrauch und die Zeit für die Rückspülung erheblich. In diesem Fall können die Durchflussrate und die Zeit für die Wasserrückspülung reduziert werden.
3. Wasserquellentemperatur: Die Wassertemperatur beeinflusst die Wasserviskosität. Im Winter ist die Wassertemperatur niedrig und die Wasserviskosität hoch, was bei gleicher Rückspüldurchflussrate zu einer stärkeren Auftriebskraft auf das Filtermedium führt. Daher kann die Rückspüldurchflussrate im Winter entsprechend reduziert werden, um die Abwassermenge zu verringern.
4. Ebene der Automatisierungssteuerung: Durch den Einsatz eines automatisierten Systems zur Steuerung des Rückspülprozesses wird sichergestellt, dass die Rückspülung unmittelbar nach Erreichen vorgegebener Bedingungen stoppt (z. B. wenn die Trübung den Standards entspricht), wodurch eine „übermäßige Rückspülung“ vermieden und somit die Abwassermenge präzise gesteuert wird.