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单层砂滤料截污分布与反冲洗效果研究
作者:管理员    发布于:2016-04-25 10:01:10    文字:【】【】【

  水处理技术单层砂滤料截污分布与反冲洗效果研究唐朝春李代云2,喻恒3,刘汉栋4(L华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;2江西广播电视大学,1西南昌330046;4.中铁建工集团深圳分公司广东深圳518052)失增大值占总增大值的92.5表明绝大部分悬浮颗粒均被截留在表层‘;滤料中。佳冲洗条件为先用空气在12L/rfs冲洗强度下对表层滤料搅拌擦洗15s再用水在15L/rfs的冲洗强度下冲洗2mn,可以取得较好的冲洗效果。

  过滤是给水处理中非常重要的工艺,也是常规处理中去除悬浮颗粒的后把关工艺。单层砂滤池的滤料粒径通常为0.51.2mm滤层厚度一般为700mm.单层滤料表层粒径小粘附比表面积大截污较多,但由于其孔隙尺寸较小为80!m往往下层滤料还未充分发挥截污作用时就会因为滤层阻力过大,停止过滤进行反冲洗。在实际运行中存在着过滤周期短反冲洗水量大产水量低的现象。根据单层砂滤池的特点采用直接过滤的方式对单层滤料截污分布规律和气水反冲洗效果进行了试验研究。

  1试验装置与方法1.1滤池模型滤柱采用有机玻璃材料制作,直径高2.5m.过滤出水流量、反冲洗水流量及反冲洗空气流量均采用玻璃转子流量计计量过滤及反冲水头损失由测压管测定。

  1.2滤层与承托层料2滤层厚750mm滤料的筛分曲线如所示。

  1.2.2承托层厚度为400mm,自下而上各层的粒径及厚度依次为:粒径1632mm,厚度100mm;粒径8基金项目江西省科技厅重点攻关项目(2004104045)江西省教肓厅自然科学研究项目(2004303012)水处理技术厚度100mm粒径;粒径24mm,厚度100mm.承托层的底部为有机玻璃的穿孔板模拟实际滤池的小阻力配水系统整个装置如所示。

  13原水配制用细粘土人工配制浊度为50100度的原水,投加20mg/L精制硫酸铝混凝剂后,通入滤池进行直接过滤滤速为5m/h过滤周期内要求出水浊度1.4过滤周期当水流通过滤层的水头损失达到1518m时说明过滤周期已到,停止过滤进行反冲洗。

  2结果与讨论2.1滤层水头损失的变化与截污分布表1是过滤周期内滤料层中各层水头损失的变化情况,第1层滤层中增大的水头损失占总增大水头损失的675,第2层滤层中增大的水头损失占总增大水头损失的250,两者增大的水头损失之和占整个滤料层中增大水头损失的92.5.众所周知,滤层水头损失的增大是由于滤层中截留污物造成的,有理由认为第1层及第2层(上部250mm滤层)截留了过滤水中绝大部分污物。因此在反冲洗时只要把厚度为整个滤料层厚度的三分之一的第1层及第2层冲洗干净就可达到反冲洗的目的。

  表1滤层的水头损失滤层层次(自顶面向下)厚度测压管高度水头损失初始终期净增值百分比总计注滤速为5 2.2滤料反冲洗2.2.1反冲洗方式在模型滤池过滤周期结束后,继续过滤到滤池中水面降到比滤料层表面高出时停止过滤然后对滤料层进行气搅拌-水反洗即在短时间内利用滤池原有配水系统通入滤层一定量的压缩空气,对滤料表层进行搅拌擦洗,随后进行水反冲洗。气洗时滤池水面低于排水槽,不会造成滤料流失。

  用压缩空气冲洗滤层的目的,不仅是增大滤料间的互撞和摩擦作用,更主要是利用压缩空气的气泡向上通过滤层的过程中由于外界压力逐渐减小,气泡迅速膨胀滤层中滤料成团或成块地顶起当气泡冲出水面后成团滤料又落下碎开从而使气流对滤料层特别是滤料层的表层区起剧烈的搅拌作用。滤料层的表层区是滤池截留污物多的层次。

  经空气泡搅拌之后污物从滤料表面脱落从而提高水反洗的效果。

  2.2.2空气反冲洗强度确定空气的反冲洗强度是以保证不会冲动承托层,而使滤料层上部三分之一厚度发生松动搅拌为原则。试验所得空气反冲洗强度与滤料层松动搅拌厚度如表2所示随着反冲洗强度的增大滤层膨胀厚度逐渐增大在反冲洗强度为1012L/m2s时,约有三分之一的滤层膨胀,在达到2012s时全部滤层膨fl艮所以,滤层三分之一膨丨胀的冲洗强度定为12L/!s.同时试验中发现空气反冲洗时间对反冲洗效果有一定的影响,但超过15s后影响不大放空气反冲洗时间定为15s.表2空气反冲洗强度的影响空气反冲洗强度(L/!s)滤层松动搅拌厚度(mm)全部膨胀注滤层厚度为750nm 2.2.3水反冲洗强度确定在空气反冲洗强度为12L/m2"s的条件下分别用水在反冲洗强度为13、14、15、16L/m2-s时进行滤料反冲洗试验。由表3可见较理想的水反洗强度为15L/m2,s,如果水反洗强度大于16L/m2,s,滤料膨月长度会过大易造成滤料流失。

  表3水反冲洗强度的影响空气反冲洗强度(L/m4s)反冲洗排水浊度(度)唐朝春等单层砂滤料截污分布与反冲洗效果研究2.2.4气搅拌-水反洗效果本试验空气反冲洗强度为12L/m2,s其反冲洗时间为15s,可膨fl长三分之一滤层。水的反冲洗强度为15L/m2s,以反冲洗排水的浊度来判断反冲洗效果。由表4可知先用空气搅拌擦洗再用水反冲洗2mm其反冲洗排水浊度仅为19度。显然,气搅拌后再用水反冲洗可以达到良好的反冲洗效果大大地节省了反冲洗用水。同时与常规气水反冲洗相比,由于在短时间内它不但能膨胀三分之一的滤表4气搅拌-水反洗的效果反冲洗时间(min)反冲洗排水浊度(度))水反洗强度为15L/m2s;(2)空气搅拌反冲洗15s强度为12L/m4层对其进行搅拌擦洗而且对下层未膨胀滤层也有一定的擦洗作用所以可以大大地降低空气用量经济效益可观。

  3结论单层石英砂滤料截污作用主要发生在表层滤料中其厚度约为滤层总厚度的三分之一。

  试验条件下,在滤池砂面淹没水深时先用空气在12L/m2,s冲洗强度下对表层滤料搅拌擦洗15s,再用水在15L/m2"s的冲洗强度下反冲洗滤层2min,可以取得较好的冲洗效果且无滤料流失现象。

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