1. Pagrindiniai žvyro privalumai drenažo ir filtravimo srityse
Kelių{0}}pakopų filtravimo pajėgumas, efektyvus priemaišų perėmimas: derinantžvyrasskirtingo dydžio dalelių (pvz., 15-30 mm stambaus žvyro apatiniam sluoksniui, 5-15 mm vidutinio žvyro viduriniam sluoksniui ir 2-5 mm smulkaus žvyro paviršiniam sluoksniui), galima sudaryti gradiento filtravimo hierarchiją. Stambus žvyras pirmiausia sulaiko dideles daleles skendinčias kietąsias medžiagas (pvz., nuosėdas ir negyvas šakas), o vidutinis ir smulkus žvyras toliau filtruoja smulkias priemaišas (pvz., koloidines daleles ir organines šiukšles), o filtravimo efektyvumas viršija 85%. Tai efektyviai sumažina vėlesnių valymo sistemų apkrovą, ypač tinka komunalinių nuotekų valymo pirminiam valymui.
Stabilios cheminės savybės, užtikrinančios vandens kokybės saugą: natūralų žvyrą daugiausia sudaro inertinės medžiagos, tokios kaip silicio dioksidas, pasižyminčios stabiliomis cheminėmis savybėmis. Ilgalaikio kontakto su vandeniu metu jis neišskirs į vandenį teršalų, tokių kaip sunkieji metalai ir kenksmingi jonai, taip pat nereaguos su vandenyje esančiomis cheminėmis medžiagomis, kad susidarytų kenksmingos medžiagos. Ši charakteristika leidžia nuolat užtikrinti nuotekų saugą scenarijuose, kuriems taikomi griežti vandens kokybės reikalavimai, pvz., išankstinis geriamojo vandens apdorojimas ir kraštovaizdžio vandens cirkuliacijos filtravimas.
Didelis atsparumas korozijai, prisitaikantis prie sudėtingos aplinkos: žvyras puikiai toleruoja rūgštinę{0}}bazinę aplinką. Vandenyje, kurio pH vertė yra 3-11, jo fizinė struktūra ir filtravimo savybės išlieka stabilios, netirpsta, neveikia atmosferos poveikio ar struktūrinių pažeidimų dėl rūgščių-šarmų erozijos. Nesvarbu, ar naudojamas pramoninių rūgščių nuotekų valymo ar drenažo sistemose druskingose ir šarminėse zonose, žvyras gali veikti stabiliai ilgą laiką, tarnavimo laikas yra 15–20 metų, o tai žymiai sumažina vandens taupymo projektų priežiūros ir keitimo išlaidas.
2. Galimi žvyro naudojimo trūkumai
Poros, linkusios užsikimšti, mažina filtravimo efektyvumą: ilgai{0}}naudojus, vandenyje esančios suspenduotos kietosios medžiagos ir koloidinės dalelės palaipsniui prikibs prie žvyro porų. Jei nebus imtasi priemonių laiku, poros užsikimš, sulėtės vandens srautas ir sumažės filtravimo efektyvumas nuo daugiau nei 85 % iš pradžių iki mažiau nei 50 %. Sunkiais atvejais tai gali sukelti problemų, tokių kaip vandens kaupimasis sistemoje ir per didelis slėgis, o tai gali turėti įtakos normaliam vandens taupymo projektų veikimui.
Paslėptas tirpių medžiagų pavojus, turintis įtakos nuotekų kokybei: kai kurių geologinių vietovių žvyre (pvz., žvyre, kuriame yra karbonatų arba sulfatų) gali būti nedideli tirpių medžiagų kiekiai. Ilgai panardinus ar plaunant vandeniu šios medžiagos gali lėtai ištirpti, todėl gali pakisti vandens pH vertė arba padidėti jonų koncentracija. Jei naudojamas geriamojo vandens šaltinio filtravimui arba jautrių pramoninių nuotekų valymui, tai gali turėti neigiamos įtakos vėlesnei vandens kokybei.
Mažas lygių dalelių poringumas, ribojamas filtravimo efektas: lygus žvyras, susidaręs natūralaus vandens plovimo būdu, turi didelį sukibimą tarp dalelių, o poringumas tik 30 %-35 % (mažiau nei 40 %-45 % kampinio žvyro). Mažas poringumas ne tik riboja vandens tėkmės greitį, bet ir sumažina priemaišų adsorbcijos erdvę, todėl filtravimo pajėgumas yra silpnas, todėl sunku patenkinti didelio srauto ir didelio tikslumo filtravimo reikalavimus (pvz., pramoninio cirkuliacinio vandens filtravimą).
3. Tiksliniai žvyro naudojimo trūkumų gerinimo metodai
Suprojektuokite kelių-pakopų gradaciją, optimizuokite filtravimo struktūrą: atsižvelgdami į konkrečius filtravimo poreikius, taikykite „stambią-vidutinę-dailią“ kelių-pakopų gradacijos schemą. Pavyzdžiui, ant apatinio sluoksnio padėkite 20-30 mm stambią žvyrą (didelės poros, greitas tekėjimas, sulaiko dideles priemaišas), 10-20 mm vidutinį žvyrą ant vidurinio sluoksnio (pereinamoji filtravimas), o 3-10 mm smulkų žvyrą ant paviršinio sluoksnio (smulki filtravimas). Ši struktūra ne tik užtikrina sklandų vandens srautą, bet ir maksimaliai padidina priemaišų sulaikymą, sulėtindama porų užsikimšimo greitį.
Reguliarus atgalinis plovimas, filtravimo pajėgumo atkūrimas: norint išspręsti porų užsikimšimo problemą, reikia sukurti įprastą atgalinio plovimo mechanizmą. Komunalinio drenažo ar nedidelio{1}}masto vandens valymo sistemoms aukšto-slėgio vanduo gali būti naudojamas žvyro sluoksniui nuplauti 1-2 kartus per savaitę, naudojant vandens srauto smūgio jėgą, kad išplautų nešvarumus iš porų; didelio masto vandens taupymo projektuose (pvz., pastatytuose šlapžemiuose ir pramoniniuose vandens valymo įrenginiuose) gali būti įrengta automatinė atgalinio plovimo įranga, naudojant „vandens plovimo + oro praplovimo“ derinį, siekiant pagerinti valymo efektyvumą ir greitai atkurti žvyro filtravimo efektyvumą.
Preliminarus komponentų bandymas, kenksmingų medžiagų pašalinimas: prieš naudojant žvyrą, jo cheminė sudėtis turi būti ištirta laboratorijoje, daugiausia dėmesio skiriant sunkiųjų metalų (pvz., švino ir kadmio) ir tirpių druskų (pvz., sulfatų ir karbonatų) kiekiui, siekiant užtikrinti atitiktį „Vandens taupymo projektų filtrų terpės kokybės standartui“. Jei naudojamas su geriamuoju vandeniu{1}}susijusiam filtravimui, reikia atlikti papildomus organinių medžiagų kiekio tyrimus, kad būtų išvengta žvyro su paslėpta tirpių medžiagų pavojaus naudojimu, užtikrinant vandens kokybės saugumą nuo šaltinio.
Derinkite su dirbtinėmis filtravimo terpėmis, pagerinkite filtravimo tikslumą: siekiant sumažinti lygaus žvyro poringumą ir nepakankamą filtravimo tikslumą, žvyrą galima naudoti kartu su dirbtine filtravimo medžiaga (pvz., kvarciniu smėliu, aktyvuota anglimi ir keramzitu). Pavyzdžiui, virš žvyro filtro sluoksnio paklokite 5-10 cm storio kvarcinio smėlio sluoksnį (siekiant pagerinti smulkaus filtravimo efektą), o žemiau – aktyvuotos anglies sluoksnį (organinėms medžiagoms ir kvapams adsorbuoti), suformuodami sudėtinę filtravimo sistemą „žvyras + dirbtinė filtravimo medžiaga“. Tai ne tik išlaiko žvyro ilgaamžiškumą, bet ir atitinka didelio tikslumo filtravimo reikalavimus.