الغسل العكسي للفلتر الرملي: متى، وبأي سرعة، ولأي مدة

استخدم محفزين وتصرف وفق الأسبق: فرق ضغط أعلى بـ 0.5–1 bar من خط أساس الطبقة النظيفة، أو فترة زمنية ثابتة. سجّل خط الأساس بعد التشغيل التجريبي بطبقة نظيفة وعند تدفق التصميم. فالفلتر الذي يغسل عكسيًا وفق مؤقت فقط قد يعمل بطبقة مسدودة لأيام؛ والفلتر الذي يغسل عكسيًا وفق الضغط فقط قد يبقى متسخًا خلال فترة تدفق منخفض لا يبلغ فيها فرق الضغط نقطة الضبط.

الفترة الزمنية خاصة بكل موقع. فقد يحتاج فلتر على نهر عكر إلى غسل عكسي مرة أو مرتين يوميًا؛ وقد يعمل فلتر على مياه بلدية نظيفة لأسبوع. وإذا كان الفلتر يغسل عكسيًا كل بضع ساعات، فالمشكلة عادة في المنبع: عكارة مرتفعة، أو مرور مخثر، أو طحالب، أو طبقة أصغر من اللازم. ومعالجة السبب أرخص من تقصير الدورة مرة أخرى.

يحتاج رمل الكوارتز عادةً إلى 40–60 m/h من التدفق الصاعد لمدة 5–10 دقائق، بما يكفي لتمدد الطبقة بنسبة 20–30% دون دفع الوسائط إلى المصرف. وهذا نحو ثلاثة إلى أربعة أضعاف تدفق التشغيل. لذلك قد يسحب فلتر بقدرة 10 m³/h ما مقداره 35–45 m³/h أثناء الغسل العكسي، وقد يسحب فلتر بقدرة 30 m³/h ما مقداره 100–150 m³/h. ويجب أن تُحدَّد سعة مضخة الغسل العكسي وخط الإمداد وخط التصريف لهذه الذروة.

تحتاج الوسائط الأخف إلى معدلات أقل. فقد تسيل الأنثراسيت عند 25–40 m/h، وتقع طبقة الوسائط المتعددة عادةً بين الأنثراسيت والرمل عند 35–50 m/h. والمعدل المرتفع جدًا يغسل أخف الحبيبات عبر نافذة المراقبة؛ والمعدل المنخفض جدًا يترك الطبقة مضغوطة. راقب نافذة المراقبة خلال الدقيقة الأولى واضبط وفق التمدد المرئي، لا وفق رقم اللوحة الاسمية فقط.

تتكون الدورة الكاملة من أربعة أجزاء: عزل الفلتر عن العملية، والغسل العكسي، والشطف، والعودة إلى الخدمة. وإذا كانت منظومة الكشط بالهواء مجهزة، فإنها تعمل قبل الجزء الأول من الغسل العكسي أو خلاله لمدة 1–3 دقائق، ثم يتوقف قبل إسالة الطبقة. ويساعد الكشط بالهواء مع المواد الصلبة الثقيلة وطبقات الوسائط المتعددة لكنه ليس شاملًا؛ وفي طبقة رمل بسيطة، يكفي الغسل العكسي بالماء وحده عادةً.

اشطف عند تدفق التشغيل لمدة 2–5 دقائق بعد الغسل العكسي. فماء الشطف الأول عكر ويجب أن يتجه إلى المصرف، لا إلى خط المنتج. ولا تُعد الفلتر للخدمة إلا عندما تكون نافذة المراقبة صافية وقد عادت عكارة المخرج إلى قيمتها الطبيعية. وإذا كانت المحطة تضم خزان مياه معالجة، فحدد موعد الغسل العكسي بحيث يغطي الخزان الانقطاع بدلًا من خفض الضغط.

ماء الغسل العكسي هو تدفق الغسل العكسي مضروبًا في مدته. فللفلتر بقدرة 10 m³/h بمساحة طبقة نحو 0.83 m²، يكون غسل عكسي عند 40 m/h بمقدار 33 m³/h؛ وثماني دقائق بهذا المعدل تستهلك نحو 4.4 m³. وفلتر بقدرة 30 m³/h بمساحة طبقة 2.5 m² عند 50 m/h يستهلك نحو 125 m³/h، أو 10–20 m³ لكل عملية. وكنسبة من الإنتاج، يمثل ذلك عادةً بضعة في المئة، لكنه يرتفع بحدة عندما يعمل الفلتر بدورات قصيرة.

يجب أن يأتي الماء من مكان ما. فإذا كان إمداد المياه الخام مصممًا لتدفق التشغيل فقط، فإن الغسل العكسي سيستنزف العملية أو لن يبلغ المعدل التصميمي. وغالبًا ما يكون خزان تخزين الغسل العكسي أرخص من أنبوب إمداد أكبر، ويتيح للفلتر أن يغسل عكسيًا بالمعدل التصميمي حتى عندما يكون المصدر متقطعًا. وتحقق من أن المصرف يستطيع استيعاب الذروة دون إغراق غرفة المعدات.

ضعيف جدًا: لا تتمدد الطبقة، وتبقى القنوات، ويظل فرق الضغط مرتفعًا بعد الدورة. وقد يستمر الفلتر في إنتاج ماء صافٍ لبعض الوقت لأن القنوات تسمح للماء بتجاوز الوسائط المتسخة، ثم تنفذ العكارة فجأة. قوي جدًا: تخرج أخف الحبيبات عبر نافذة المراقبة، وينخفض عمق الطبقة، وتصبح الوسائط المتبقية أخشن، فترتفع عكارة المخرج حتى لو بدا الوعاء نظيفًا.

الفشل الثالث هو غسل عكسي يدوم بما يكفي لكنه لا يبلغ تدفق التصميم أبدًا، عادةً لأن صمامًا مفتوح جزئيًا، أو المضخة متآكلة، أو خط الإمداد أصغر من اللازم. فيرى المشغل مؤقتًا طبيعيًا ووضع صمام طبيعيًا، لكن الطبقة لا تُنظَّف إلا نصف تنظيف. ركّب مؤشر تدفق على خط الغسل العكسي وسجّل المعدل الفعلي، لا المدة فقط.

تكفي ثلاث فحوصات للتشغيل الروتيني. أولًا، راقب نافذة المراقبة: يجب أن يبدأ ماء الصرف داكنًا، ويصفو خلال دقائق قليلة، ويُظهر تمددًا للطبقة بنسبة 20–30% دون خروج حبيبات. ثانيًا، قارن فرق الضغط مباشرة بعد الغسل العكسي بخط أساس الطبقة النظيفة؛ فالفجوة المستمرة تعني تنظيفًا غير كامل. ثالثًا، افحص عكارة المخرج بعد الشطف وتأكد من عودتها إلى القيمة الطبيعية قبل إعادة الفلتر إلى الخدمة.

كل شهر، قِس تدفق الغسل العكسي الفعلي ومدته، وافحص الوسائط من فتحة التفتيش العلوية. وكل سنة، تحقق من عمق الطبقة مقابل التصميم، وابحث عن تشققات في الموزّع والمجمّع، وتأكد من أن المساحة الحرة لا تزال كافية. وإذا بقيت الطبقة مسدودة بعد غسل عكسي صحيح، أو إذا كانت القنوات مرئية، فقد تكون الوسائط مغلفة أو مستنفدة وليست متسخة فحسب.

يُستبدل الرمل والأنثراسيت عادةً كل ثلاث إلى خمس سنوات، لكن العمر وحده محفز ضعيف. فاستبدله مبكرًا إذا بقيت الطبقة مسدودة بعد غسل عكسي صحيح، أو استمرت القنوات، أو كانت الوسائط مغلفة بالزيت أو الغشاء الحيوي، أو تعذر الحفاظ على عمق الطبقة لأن الحبيبات تُفقد. والفلتر الذي يحتاج إلى غسل عكسي كل بضع ساعات بعد فحص الوسائط لديه عادةً مشكلة في الوسائط، لا في الصمام.

عند الاستبدال، سجّل قطر الوعاء وعمق الطبقة وسرعة التصميم على اللوحة الاسمية. وأعد التعبئة إلى العمق التصميمي بوسائط تطابق التدرج الحبيبي الأصلي، واغسل عكسيًا لتصنيف الطبقة، وطهّر الوعاء قبل إعادته إلى خدمة مياه الشرب. وخلط طبقة خشنة جديدة فوق طبقة ناعمة قديمة يعطي عادةً ترشيحًا أسوأ من استبدال الطبقة بأكملها.