一场反冲洗引起的挖砂
上个月去豫北一个县城水厂，值班师傅倒苦水：滤池冲洗四分钟就翻大浑水，一个运行周期撑不到三十小时，末了还得停池挖砂。撬开砂面一看，十几厘米厚的泥球结得跟地毯似的。问题不在设备，在滤料：这池砂补过两回，粗细混着填，级配早乱了。滤料这个东西，选型只是头一关，级配和冲洗强度对不上，再好的砂也白搭。
级配就看三个数：d10、d80、K80
拿到一批石英砂滤料，先别急着填池。取样筛分，画颗粒级配曲线，记下三个数：过筛量10%对应的孔径叫有效粒径d10，过筛量80%对应的叫d80，不均匀系数K80等于d80除以d10。
常规石英砂滤料，d10一般取0.5~0.6毫米，K80控制在2.0以内。K80越小，颗粒越均匀，冲洗时膨胀整齐，不容易分层窜动。K80大了，细砂和粗砂抱在一池，冲洗时细砂先流化跑得欢，粗砂沉在底下懒得动，反冲洗变成筛子，细砂一年流失小半层。那个厂的泥球，根子就是后补的粗砂和原砂掺在一起，K80早超了3。
反冲洗强度怎么算
石英砂单独水冲，冲洗强度一般取12~15 L/(s·m²)，对应滤层膨胀率40%~50%。总冲洗流量等于强度乘单格面积。举个例子：单格滤池4米乘3米，面积12平方米，按13 L/(s·m²)算，冲洗流量156升每秒，换算成小时流量乘3.6，约560立方米每小时，选泵就按这个来，再留点余量。
膨胀率也有账：膨胀后滤层厚度等于原厚度乘以1加膨胀率。700毫米砂层、膨胀45%，就是膨胀出315毫米。排水槽槽底必须高出膨胀后的砂面，留不够这个高度，冲洗起来砂子直接溢进排水槽，这就是跑砂。好几个厂找我看过跑砂毛病，十有八九是槽子标高和膨胀量没对上账。
三个现场校核的办法
图纸算完不等于现场就好使。头一招看排水浊度衰减：正常冲洗，排水浊度几分钟内断崖式往下掉，冲到五六分钟还浊得发白，说明强度不够或者时间太短，末了排水浊度一般要降到20NTU以下再停冲。第二招拿手电照砂面：停水后砂面该平整得像铺过的路，有凹坑说明局部强度不匀，有凸包说明底下快结泥球了。第三招定期挖样测含泥量，砂层含泥量超过3%，该翻砂翻砂、该换料换料，拖着只会把周期越拖越短。
这里有个坑要提醒：别拿水泵铭牌流量当冲洗强度。管路沿程损失、阀门开度、水位差全在偷流量，现场装块流量计或者用排水槽堰口估一下，比什么都实在。冬天还有一笔账：水温低，水粘度大，同样的强度膨胀率反而更高，北方厂冬季冲洗强度可以适当往下调一档，省水还不跑砂。
滤料级配乱了不可怕，可怕的是不去算这笔账，靠加长冲洗时间硬扛，水费电费都在悄悄涨。石英砂、无烟煤这类滤料的级配把关和来样筛分，河南省华泉自来水材料总厂可以协助做，电话400-659-6388，先把砂样寄来筛一筛再定方案，心里踏实。