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      無煙煤濾料過濾層的研討與運用

      文章出處:顯達凈水 人氣: 發表時間:20-11-21
      無煙煤濾料,砂雙層濾料濾池和無煙煤濾料,,磁鐵礦濾料三層濾料濾池濾料粒度對過濾的影響。
      在同種濾料、相同反沖刷條件下,濾層孔隙標準以及有用孔隙率隨濾料粒度的加大而添加。即濾料粒度越粗,可容納懸浮物的有用空間越大。其表現為過濾才能增強,截污量增大。一起,濾層孔隙度越大,水中懸浮物能被更深地輸送至下一層濾層,在有滿意維護厚度的條件下,懸浮物可以被更多地截留,使中下層濾層更好地發揮截留作用,濾池截污量添加。
      從力學特性講,過濾水流在濾料層中的流動與濾料顆粒間的水流剪力則具有使被截留吸附在濾料顆粒外表的懸浮物剝落的可能,并一起發生附加水頭,即發生水頭丟失。濾料粒度增大,孔隙標準加大,有用孔隙空間添加,過水通道標準大,過濾水流阻力削弱,水頭丟失增量將得以延緩,其成果到達規則水頭丟失的過濾周期得以延伸,產水量得以添加。
      下表是無煙煤濾料不同粒徑過濾才能比較的試驗數據。
      無煙煤濾料不同粒徑過濾才能比較
      組別 序號 有用粒徑
      mm 濾速
      m/h 進水濁度
      NTU 出水濁度
      NTU 截留濁度
      NTU 周期產水
      試驗標明,有用粒徑1.33mm濾料的過濾周期產水量大于有用粒徑1.10mm的周期產水量;有用粒徑1.33mm的過濾才能指數高于有用粒徑1.10mm的過濾才能指數,比值標明過濾才能高出10%~15%。C組試驗標明,在周期產水量和過濾才能指數方面,有用粒徑1.48mm更高于有用粒徑1.10mm。
      然而,應當看到,跟著濾料粒徑的加大,盡管能更多地發揮下層濾料的截污作用,但一起對穿透深度帶來影響。即在其他條件等一起,粒徑越粗穿透深度越大,其表現為粒徑粗的濾料過濾出水濁度較粒徑細的濾料高,或是粒徑粗的濾料截留濁度比粒徑細的濾料低。
      數據標明,其他條件特別是進水條件等一起,有用粒徑1.33mm和1.48mm濾料較有用粒徑1.10mm濾料的過濾出水濁度高,截留濁度低。B組數據標明,因為進水濁度不同,盡管有用粒徑1.10mm濾料的過濾出水濁度不如有用粒徑1.33mm濾料,但其截留濁度高。
      粒徑改動對過濾出水水質和截留濁度的影響引出下面有關L/d的討論與研討。
      從嚴厲的理論上講,濾層所具有的對懸浮物的截留作用來自濾料所具有的外表積。慢濾池的過濾才能主要地來自篩除作用,而快濾池的過濾才能主要來自濾料顆粒外表的吸附作用,這是快濾池與慢濾池過濾機理主要的不同之處。在過濾過程中濾料所供給的外表積越大,對水中懸浮物的附著力越強。為要到達一定的預期的水質要求,濾料所供給的外表積應表現為:單位面積濾層所供給的外表積必須滿意某一低量值的要求,彼此關系可以參考如下數學式[1]表達:
      S=6(1-ε)/Φ·(L/d)
      S——濾料外表積 ε——濾層孔隙度
      Φ——濾料球形度 L——濾層厚度
      d——濾料的幾何平均粒徑
      從上式各參數的彼此關系可以看出,跟著濾料顆粒粒徑加大,孔隙度加大,所供給的外表積變小。濾層外表積削減的成果必然會降低過濾才能。這反映出粒度加大對過濾作用帶來的負作用。
      這個式子一起也清楚地標明,在濾料球形度一定也即濾料品種一定的情況下,可以抵消粒度改動負面影響的只需濾層厚度,即L。這樣,此式中的L/d成為要害要素,它決議了濾料所能供給的外表積的巨細也就決議了過濾性能。
      由此引伸出L/d這一概念。從技能視點講,L/d值越大越好。而綜合經濟要素,工程中應以小L/d值滿意供給低量值的濾料外表積到達預期的過濾出水水質要求。在實踐中,選用優良的濾料級配和濾層厚度正是保證過濾效能的要害。因而,L/d受到濾池規劃人員的日益重視。
      以上只是試驗數據,規劃運用時需要根據具體情況予以調整。對于含鐵含錳量高的水應添加過濾層濾料。
      為保證濾層反沖刷后具有滿意的清潔度,又能接近均質狀況,目前理想的方法是采用氣、氣水、水的三段式氣水反沖刷技能。近年來,國內不少人對氣水反沖刷進行了較為深人的研討。幾乎所有文獻都認為三段式氣水反沖刷比二段式氣水反沖刷更為理想,并從機理上進行了探究,本文在此不作贅述。
      在濾池充水并在濾床層面上保有一定水深條件下先進行獨自氣沖,一方面通過濾料顆粒間彼此磨擦使濾料上粘附的污泥掉落,一方面到達使濾層攪動為均質的目的。經過一段時間的氣沖后,不停氣且氣沖強度無須改動的一起加入水沖,水沖強度很小,只需能使掉落的污泥在合宜的時間內升至排水槽即可。氣水聯合反沖是能否使濾層潔凈的要害。獨自氣沖時掉落的污泥在此階段因氣沖堅持濾層流化狀況下加上水沖被有用地托至上層。第三階段停止氣沖,濾料回落為固定床,使掉落的污泥停留在上層,隨后的水沖只是漂洗過程,主要是將上層的高濃度泥水托出濾池,一起進一步鏟除濾層中剩下的掉落污泥,使濾層到達較徹底的凈化。水沖刷應遵從二條原則,一是不使均質濾層狀況受到破壞,二是按沖刷要求要可以使濾層中剩下的掉落污泥被有用地去除。
      本試驗選用7%膨脹率獲得了滿意的濾后水質,闡明此程度的膨脹率及相應的水沖強度可以使濾層堅持接近均質狀況。
      濾池主要規劃參數
      建成無煙煤濾料均質濾層濾池,處理才能各為50萬m3/d。
      其主要規劃參數如下:
      濾料粒徑規模dmax~dmin=2.0~1.0mm,有用粒徑d10=1.10mm,均勻系數K↓(60)=1.35,濾料層厚L=1.5m。
      規劃濾速V=7.60m/h;強制濾速V=7.93m/h。
      三段式氣水反沖刷,氣沖階段氣沖強度q=18~20L/m2·s、歷時t=3min;氣水一起沖刷階段氣沖強度不變,水沖強度q=4~5L/m2·s、歷時t=2~3min;水沖階段水沖強度q=4~8L/m2·s、歷時t=5min。膨脹率η=0。

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