1. Основные преимущества гравия в области дренажа и фильтрации
Многоступенчатая фильтрация, эффективный улавливание примесей: сочетаниегравийиз частиц разного размера (например, крупный гравий 15-30 мм для нижнего слоя, средний гравий 5–15 мм для среднего слоя и мелкий гравий 2–5 мм для поверхностного слоя) можно построить иерархию градиентной фильтрации. Крупный гравий сначала задерживает крупные взвешенные частицы (например, осадок и мертвые ветки), а средний и мелкий гравий дополнительно фильтрует мелкие примеси (например, коллоидные частицы и органический мусор) с эффективностью фильтрации более 85%. Это эффективно снижает нагрузку на системы последующей очистки, что особенно подходит для предварительной очистки городских сточных вод.
Стабильные химические свойства, гарантирующие безопасность качества воды: природный гравий в основном состоит из инертных веществ, таких как кремнезем, со стабильными химическими свойствами. При длительном-контакте с водой он не выделяет в воду такие загрязняющие вещества, как тяжелые металлы и вредные ионы, а также не вступает в реакцию с химическими веществами в воде с образованием вредных веществ. Эта характеристика позволяет ему постоянно обеспечивать безопасность сточных вод в сценариях со строгими требованиями к качеству воды, таких как предварительная очистка питьевой воды и фильтрация циркуляции ландшафтной воды.
Высокая устойчивость к коррозии, адаптация к сложным средам. Гравий отлично переносит кислотные-щелочные среды. В воде со значением pH 3-11 ее физическая структура и эффективность фильтрации остаются стабильными, без растворения, выветривания или структурных повреждений из-за кислотно--щелочной эрозии. Будь то очистка промышленных кислых сточных вод или дренажные системы в солено-щелочных районах, гравий может стабильно работать в течение длительного времени со сроком службы 15-20 лет, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание и замену в проектах водосбережения.
2. Потенциальные недостатки применения гравия
Поры склонны к закупорке, что снижает эффективность фильтрации. После длительного-использования взвешенные твердые частицы и коллоидные частицы в воде постепенно прилипают к порам гравия. Если не принять меры вовремя, это приведет к закупорке пор, замедлению скорости потока воды и снижению эффективности фильтрации с первоначально более 85% до менее 50%. В тяжелых случаях это может вызвать такие проблемы, как скопление воды в системе и чрезмерное давление, что влияет на нормальную работу проектов водосбережения.
Скрытые риски растворимых веществ, влияющие на качество сточных вод: Гравий из некоторых геологических зон (например, гравий, содержащий карбонаты или сульфаты) может содержать следовые количества растворимых веществ. При длительном-погружении или промывании водой эти вещества могут медленно растворяться, что приводит к изменению значения pH воды или увеличению концентрации ионов. При использовании в фильтрации источника питьевой воды или деликатной очистке промышленных сточных вод это может оказать неблагоприятное воздействие на последующее качество воды.
Низкая пористость гладких частиц, ограничивающая эффект фильтрации: Гладкий гравий, образовавшийся в результате размыва природной водой, имеет высокую адгезию между частицами, пористость составляет всего 30%-35% (ниже, чем 40%-45% угловатого гравия). Низкая пористость не только ограничивает скорость потока воды, но также уменьшает пространство для адсорбции примесей, что приводит к слабой фильтрационной способности, что затрудняет выполнение требований к высокой скорости и высокой точности фильтрации (например, промышленной фильтрации оборотной воды).
3. Целевые методы улучшения недостатков применения гравия
Разработайте много-уровневую градацию, оптимизируйте структуру фильтрации. В соответствии с конкретными потребностями в фильтрации используйте «грубую-среднюю-тонкую» много-схему многоуровневой градации. Например, на нижний слой уложите крупный гравий толщиной 20-30 мм (крупные поры, высокая скорость потока, улавливает крупные примеси), средний гравий 10-20 мм на средний слой (переходная фильтрация) и мелкий гравий 3-10 мм на поверхностный слой (тонкая фильтрация). Такая структура не только обеспечивает плавный поток воды, но и максимально увеличивает улавливание примесей, замедляя скорость закупорки пор.
Регулярная обратная промывка, восстановление фильтрационной способности. Чтобы решить проблему закупорки пор, необходимо установить механизм регулярной обратной промывки. В муниципальных дренажных системах или небольших-системах водоочистки можно использовать воду под высоким-напором для обратной промывки слоя гравия 1-2 раза в неделю, используя ударную силу потока воды для вымывания загрязнений из пор; Крупномасштабные проекты по сохранению водных ресурсов (например, строительство водно-болотных угодий и промышленных водоочистных сооружений) могут быть оснащены автоматическим оборудованием обратной промывки с использованием комбинации «промывка водой + промывка воздухом» для повышения эффективности очистки и быстрого восстановления эффективности фильтрации гравием.
Предварительное тестирование компонентов, исключение вредных веществ: перед использованием гравия необходимо проверить его химический состав в лаборатории, уделяя особое внимание содержанию тяжелых металлов (таких как свинец и кадмий) и растворимых солей (таких как сульфаты и карбонаты), чтобы обеспечить соответствие «Стандарту качества фильтрующих материалов в проектах по сохранению водных ресурсов». При использовании для фильтрации питьевой воды- требуется дополнительное тестирование на содержание органических веществ, чтобы избежать использования гравия со скрытым риском содержания растворимых веществ и обеспечить безопасность качества воды из источника.
В сочетании с искусственными фильтрующими материалами повысьте точность фильтрации. Чтобы решить проблему низкой пористости и недостаточной точности фильтрации гладкого гравия, гравий можно использовать в сочетании с искусственными фильтрующими материалами (такими как кварцевый песок, активированный уголь и керамзит). Например, положите слой кварцевого песка толщиной 5-10 см (для улучшения эффекта тонкой фильтрации) над слоем гравийного фильтра и слой активированного угля (для адсорбции органических веществ и запахов) под ним, образуя композитную систему фильтрации «гравий + искусственный фильтрующий материал». Это не только сохраняет долговечность гравия, но и отвечает требованиям высокоточной фильтрации.