مصرف آب در حین شستشوی معکوس فیلتر چند رسانه ای یک مقدار ثابت نیست. این در درجه اول تحت تأثیر چهار دسته اصلی از عوامل است: ویژگی های رسانه فیلتر، پارامترهای تجهیزات، شرایط عملیاتی، و خود فرآیند شستشوی معکوس. این عوامل مختلف به طور غیرمستقیم با تغییر شدت شستشوی معکوس، مدت زمان شستشوی معکوس یا راندمان مصرف آب، مصرف نهایی آب را تعیین می کنند.
ویژگی های رسانه فیلتر
رسانه فیلتر موضوع اصلی فرآیند شستشوی معکوس را تشکیل می دهد. خواص ذاتی آن مستقیماً بر دشواری شستشو و مصرف آب در نتیجه تأثیر می گذارد:
نوع رسانه فیلتر و اندازه ذرات: رسانه های فیلتر با چگالی بالا و اندازه ذرات کوچک-مانند شن کوارتز یا مگنتیت{1}}فضاهای بینابینی کوچکتری بین ذرات دارند. در نتیجه، ناخالصی‌های به دام افتاده تمایل بیشتری به چسبیدن دارند و برای دستیابی به تمیز کردن کامل، نیاز به شدت آب شستشوی معکوس بیشتر دارد که منجر به مصرف آب بیشتر می‌شود. برعکس، رسانه های فیلتر با چگالی کمتر و اندازه ذرات کمی بزرگتر-مانند آنتراسیت-به راحتی در حین شستشوی معکوس معلق می شوند و به ناخالصی ها اجازه می دهند به سرعت جدا شوند. این منجر به مصرف نسبتاً کمتر آب می شود.
عمق بستر بستر فیلتر و سطح آلودگی: هرچه بستر فیلتر بسته بندی شده ضخیم تر باشد، حجم کل ناخالصی های به دام افتاده بیشتر می شود. در نتیجه، برای اطمینان از تمیز کردن کامل، مدت زمان طولانی‌تر و حجم بیشتری آب در طول شستشوی معکوس مورد نیاز است. اگر آب خام کدورت بالایی از خود نشان دهد یا حاوی مقدار قابل توجهی ناخالصی های چسبناک باشد{2}}که منجر به آلودگی شدید یا حتی سیمان شدن (سخت شدن) محیط فیلتر می شود{3}} لازم است مدت زمان شستشوی معکوس را افزایش دهید یا فرکانس چرخه های شستشوی معکوس را افزایش دهید که باعث افزایش قابل توجه مصرف آب می شود.
فرسودگی و پیری رسانه فیلتر: با افزایش سن یا سایش رسانه فیلتر، اندازه ذرات کاهش می یابد و تخلخل کاهش می یابد. این شرایط احتمال گرفتگی را افزایش می دهد و مقاومت هیدرولیکی را در برابر جریان آب شستشوی معکوس افزایش می دهد. برای دستیابی به راندمان شستشوی معکوس، افزایش سرعت جریان آب ضروری است که به نوبه خود منجر به مصرف آب بیشتر می شود.
ساختار تجهیزات و عوامل پارامتر
پارامترهای طراحی ذاتی تجهیزات، مقیاس پایه مصرف آب مورد نیاز برای شستشوی معکوس را تعیین می کند:
ظرفیت پردازش تجهیزات و حجم مخزن: هرچه ظرفیت پردازش نامی تجهیزات بیشتر باشد و حجم مخزن فیلتر بیشتر باشد، سطح و حجم رسانه فیلتر که باید در هنگام شستشوی معکوس پوشانده شود، بیشتر می شود. در نتیجه، مصرف آب برای یک دوره شستشوی معکوس به ناچار بیشتر خواهد بود. به عنوان مثال، واحدی که برای پردازش 100 متر مکعب آب در ساعت طراحی شده است، معمولاً 5 تا 10 متر مکعب آب در هر چرخه شستشوی معکوس مصرف می کند. در حالی که یک واحد با ظرفیت پردازش 500 متر مکعب در ساعت ممکن است بین 25 تا 50 متر مکعب آب در هر سیکل شستشوی معکوس مصرف کند. عملکرد سیستم توزیع / جمع‌آوری آب: اگر توزیع‌کننده‌ها یا جمع‌کننده‌های آب بد طراحی شده باشند یا مسدود شوند، منجر به توزیع نابرابر جریان آب پس‌شوی می‌شود. در نتیجه، رسانه‌های فیلتر در نواحی خاص کاملاً شسته نمی‌شوند، که نیاز به افزایش مدت زمان شستشوی معکوس برای جبران{10}}در نتیجه افزایش غیرمستقیم مصرف آب دارد. برعکس، یک جریان آب یکنواخت اجازه می دهد تا فرآیند شستشو در بازه زمانی کوتاه تری تکمیل شود و در نتیجه هدر رفت آب به حداقل برسد.
عوامل شرایط عملیاتی
شرایط واقعی که تحت آن تجهیزات به صورت روزانه کار می کنند به طور پویا بر مصرف آب مرتبط با شستشوی معکوس تأثیر می گذارد:
چرخه فیلتر و آستانه فشار تفاضلی: اگر چرخه فیلتراسیون تنظیم شده خیلی کوتاه باشد-پیش از اینکه مدیا فیلتر به خاک کامل خود برسد{1}}ظرفیت نگهداری- یک شستشوی معکوس را راه اندازی کند{1}}به هدر رفتن منابع آب منجر می شود. برعکس، اگر آستانه فشار دیفرانسیل خیلی بالا تنظیم شود، رسانه فیلتر بیش از حد مسدود می شود. این امر مستلزم شدت بیشتر و مدت زمان بیشتر شستشو در حین شستشوی معکوس است که در نتیجه مصرف آب افزایش می یابد. به طور معمول، حفظ آستانه فشار دیفرانسیل در محدوده 0.02 تا 0.05 مگاپاسکال تعادل مطلوبی بین مصرف آب و کارایی فیلتر ایجاد می کند.
نوسانات کیفیت آب خام: افزایش ناگهانی کدورت یا محتوای جامدات معلق آب خام، گرفتگی محیط فیلتر را تسریع می کند و منجر به افزایش دفعات شستشوی معکوس و در نتیجه افزایش مصرف آب تجمعی می شود. علاوه بر این، اگر آب خام حاوی سطوح بیش از حد روغن یا مواد آلی باشد، ناخالصی‌ها به طور محکم به سطح فیلتر می‌چسبند. این امر شستشوی معکوس را دشوارتر می کند و منجر به افزایش مصرف آب می شود.
دمای آب عملیاتی: هنگامی که دمای آب به زیر 5 درجه می رسد، ویسکوزیته مواد جامد معلق در آب افزایش می یابد و نیروی چسبندگی بین ناخالصی ها و محیط فیلتر تشدید می شود. در نتیجه، شدت جریان آب بیشتر در طول شستشوی معکوس برای از بین بردن این ناخالصی ها مورد نیاز است که منجر به افزایش مصرف آب می شود. در مقابل، دمای بیش از حد آب ممکن است پایداری ساختاری محیط فیلتر را به خطر بیندازد و در نتیجه به طور غیرمستقیم راندمان شستشوی معکوس را مختل کند.
