虹吸滤池演示实验
实验人:刘潮阳 学号:1220131056(13号) 班级:给排水132班 指导老师:朱易春老师实验时间: 2016年6月22号
实验地点:建测楼116 组号:第三组 组长:郑洋洋
一、工作原理
虹吸滤池是快滤池的一种形式,以虹吸管代替进水阀门和排水阀门,利用虹吸原理进水和排走洗砂水。滤池一般由6-8个单元滤池组成一个整体,各格出水互相连通,每个滤格均在等滤速变水位条件下运行。利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗,不需另设冲洗水箱或水泵,加之较易利用水力,自动控制池子的运行,所以已较多地得到应用。
二、虹吸滤池的工艺流程
(一)上图的右半部表示过滤时的情况:
①、经过澄清的水由进水槽1流入滤池上部的配水槽2。
②、经虹吸管3流入单元滤池的进水槽4,再经过进水堰5(调节单元滤池的进水量) 和布水管6流入滤池。
③、水经过滤层7和配水系统8而流入清水槽9,再经出水管10流入出水井11,通过控制堰流出滤池
滤池在过滤过程中滤层的含污量不断增加,水头损失不断增长,要保持出水堰12上的水位,即维持一定的滤速,则滤池内的水位应该不断地上升,才能克服滤层增长的水头损失。当滤池内水位上升到预定的高度时,水头损失达到了最大允许值,(一般采用1.5~2.0米) 滤层就需要进行冲洗。
(二)上图的左半部表示滤池冲洗时的情况:
①、首先破坏进水虹吸管3的真空,则配水槽2的水不再进入滤池,滤池继续过滤。起初滤池内水位下降较快,但很快就无显著下降,此时就可以开始冲洗。
②、利用真空系统14抽出冲洗虹吸管15中的空气,使它形成虹吸,并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管15抽到池中心的下部,再由冲洗排水管16排走。此时滤池内水位降低,当清水槽的水位与池内水位形成一定的水位差时,冲洗工作就正式开始了。冲洗水的流程与普通快滤池相似。
③、当滤料冲洗干净后,破坏冲洗虹吸管15的真空,冲洗立即停止,然后,再启动虹吸管3,滤池又可以进行过滤。
(三)冲洗水头一般采用1.1~1.3米。是由清水槽9的水位与冲洗排水槽顶的高差来控制的。滤池平均冲洗强度一般采用10~15L/s·m2,冲洗历
时5~6分钟。一个单元滤池在冲洗时,其他滤池会自动调整增加滤速使总处理水量不变。由于滤池的冲洗水是直接由清水槽9供给,因此一个单元滤池冲洗时,其它单元滤池的总出水量必须满足冲洗水量的要求。
三、虹吸滤池的优缺点和适用条件
1) 优点
①、不需要大型的闸阀及相应的电动或水力等控制设备,可以利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗,不需要设置洗水塔或水泵;
②、可以在一定范围内,根据来水量的变化自动均衡地调节各单元滤池的滤速,不需要滤速控制装置;
③、滤过水位永远高于滤层,可保持正水头过滤,不至于发生负水头现象;
④、设备简单,管廊面积小,控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围,操作管理方便,易于自动化控制,减少生产管理人员,降低运转费用;
⑤、在投资上与同样生产能力的普通快滤池相比能降低造价20~30%,且节约金属材料30~40%。
2)缺点
与普通快滤池相比,池深较大(5~6米) ;
采用小阻力配水系统单元滤池的面积不宜过大,因冲洗水头受池深的限制,最大在1.3米左右,没有富余的水头调节,有时冲洗效果不理想。
3)适的用条件
虹吸滤池适用的水量一般为15000~40000m3/d
四、虹吸滤池有关设计数据
1) 适用水量> 5000 m3/d;
2) 分格数一半最少为6-8,单格面积
3) 总高度为5.0-5.5m ;
4) 为达到均匀配水水头损失一般控制在0.2~0.5m;
5) 工作周期为12-24h ;
6) 冲洗水头一般采用1.0-1.2m ;
7) 进水虹吸管流速宜采用0.6-1.0m/s;
2. 自动冲洗虹吸管设计
1) 进水虹吸 a. 辅助虹吸管管径为40-50mm ; b. 抽气管管径一般采用15-20mm ; c. 破坏管管径可采用15-20mm 。
2) 排水虹吸 a. 辅助虹吸管管径为50mm ; b. 抽气管管径为15-20mm ; c. 破坏管管径为20-25mm 。
3. 气水反冲洗设计
1) 空气和水的冲洗强度均为7-9L/(s·m 2) ;
2) 滤层膨胀率为10%左右,排水槽口高出率曾表面0.3-0.4m ;
3) 冲洗时,清水虹吸管中流速应
4) 配气干管直径为50-100mm ,起端空气流速为20-25m/s,压力损失为0.4-0.7kPa ;
5) 配气支管间距为250mm ,管径为15-20mm ,起端空气流速为15-20m/s,压力损失为1-2kPa ;
6)孔口空气流速为60-65m/s,压力损失为6kPa ;
7) 配气系统总水头损失为7.4-8.7kPa ;
8) 贮气罐到滤池的输气干管管径为50-100mm ,空气流速为40-50m/s,压力坡降为12%-30%;
9) 通常选用空气压缩机的额定压力为0.6-0.9kPa ,排气量为0.3-6m 3/min。
4、辅助虹吸管
1)、抽气性能好,构造简单;
2)孔板丁字管应设在辅助虹吸管顶管;
3)辅助虹吸管应垂直安装,出口对洗砂排水槽,初始工作状态应为大气出流。
4)管径一般选用DN50,单个面积较小时刻减小,选用DN40。
5)抽气管:一般采用DN15~DN20,管路应尽量短且弯头小。
6)破坏管:一般采用DN15~DN20,破坏时间30~40min。
虹吸滤池演示实验
实验人:刘潮阳 学号:1220131056(13号) 班级:给排水132班 指导老师:朱易春老师实验时间: 2016年6月22号
实验地点:建测楼116 组号:第三组 组长:郑洋洋
一、工作原理
虹吸滤池是快滤池的一种形式,以虹吸管代替进水阀门和排水阀门,利用虹吸原理进水和排走洗砂水。滤池一般由6-8个单元滤池组成一个整体,各格出水互相连通,每个滤格均在等滤速变水位条件下运行。利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗,不需另设冲洗水箱或水泵,加之较易利用水力,自动控制池子的运行,所以已较多地得到应用。
二、虹吸滤池的工艺流程
(一)上图的右半部表示过滤时的情况:
①、经过澄清的水由进水槽1流入滤池上部的配水槽2。
②、经虹吸管3流入单元滤池的进水槽4,再经过进水堰5(调节单元滤池的进水量) 和布水管6流入滤池。
③、水经过滤层7和配水系统8而流入清水槽9,再经出水管10流入出水井11,通过控制堰流出滤池
滤池在过滤过程中滤层的含污量不断增加,水头损失不断增长,要保持出水堰12上的水位,即维持一定的滤速,则滤池内的水位应该不断地上升,才能克服滤层增长的水头损失。当滤池内水位上升到预定的高度时,水头损失达到了最大允许值,(一般采用1.5~2.0米) 滤层就需要进行冲洗。
(二)上图的左半部表示滤池冲洗时的情况:
①、首先破坏进水虹吸管3的真空,则配水槽2的水不再进入滤池,滤池继续过滤。起初滤池内水位下降较快,但很快就无显著下降,此时就可以开始冲洗。
②、利用真空系统14抽出冲洗虹吸管15中的空气,使它形成虹吸,并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管15抽到池中心的下部,再由冲洗排水管16排走。此时滤池内水位降低,当清水槽的水位与池内水位形成一定的水位差时,冲洗工作就正式开始了。冲洗水的流程与普通快滤池相似。
③、当滤料冲洗干净后,破坏冲洗虹吸管15的真空,冲洗立即停止,然后,再启动虹吸管3,滤池又可以进行过滤。
(三)冲洗水头一般采用1.1~1.3米。是由清水槽9的水位与冲洗排水槽顶的高差来控制的。滤池平均冲洗强度一般采用10~15L/s·m2,冲洗历
时5~6分钟。一个单元滤池在冲洗时,其他滤池会自动调整增加滤速使总处理水量不变。由于滤池的冲洗水是直接由清水槽9供给,因此一个单元滤池冲洗时,其它单元滤池的总出水量必须满足冲洗水量的要求。
三、虹吸滤池的优缺点和适用条件
1) 优点
①、不需要大型的闸阀及相应的电动或水力等控制设备,可以利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗,不需要设置洗水塔或水泵;
②、可以在一定范围内,根据来水量的变化自动均衡地调节各单元滤池的滤速,不需要滤速控制装置;
③、滤过水位永远高于滤层,可保持正水头过滤,不至于发生负水头现象;
④、设备简单,管廊面积小,控制闸阀和管路可集中在滤池中央的真空罐周围,操作管理方便,易于自动化控制,减少生产管理人员,降低运转费用;
⑤、在投资上与同样生产能力的普通快滤池相比能降低造价20~30%,且节约金属材料30~40%。
2)缺点
与普通快滤池相比,池深较大(5~6米) ;
采用小阻力配水系统单元滤池的面积不宜过大,因冲洗水头受池深的限制,最大在1.3米左右,没有富余的水头调节,有时冲洗效果不理想。
3)适的用条件
虹吸滤池适用的水量一般为15000~40000m3/d
四、虹吸滤池有关设计数据
1) 适用水量> 5000 m3/d;
2) 分格数一半最少为6-8,单格面积
3) 总高度为5.0-5.5m ;
4) 为达到均匀配水水头损失一般控制在0.2~0.5m;
5) 工作周期为12-24h ;
6) 冲洗水头一般采用1.0-1.2m ;
7) 进水虹吸管流速宜采用0.6-1.0m/s;
2. 自动冲洗虹吸管设计
1) 进水虹吸 a. 辅助虹吸管管径为40-50mm ; b. 抽气管管径一般采用15-20mm ; c. 破坏管管径可采用15-20mm 。
2) 排水虹吸 a. 辅助虹吸管管径为50mm ; b. 抽气管管径为15-20mm ; c. 破坏管管径为20-25mm 。
3. 气水反冲洗设计
1) 空气和水的冲洗强度均为7-9L/(s·m 2) ;
2) 滤层膨胀率为10%左右,排水槽口高出率曾表面0.3-0.4m ;
3) 冲洗时,清水虹吸管中流速应
4) 配气干管直径为50-100mm ,起端空气流速为20-25m/s,压力损失为0.4-0.7kPa ;
5) 配气支管间距为250mm ,管径为15-20mm ,起端空气流速为15-20m/s,压力损失为1-2kPa ;
6)孔口空气流速为60-65m/s,压力损失为6kPa ;
7) 配气系统总水头损失为7.4-8.7kPa ;
8) 贮气罐到滤池的输气干管管径为50-100mm ,空气流速为40-50m/s,压力坡降为12%-30%;
9) 通常选用空气压缩机的额定压力为0.6-0.9kPa ,排气量为0.3-6m 3/min。
4、辅助虹吸管
1)、抽气性能好,构造简单;
2)孔板丁字管应设在辅助虹吸管顶管;
3)辅助虹吸管应垂直安装,出口对洗砂排水槽,初始工作状态应为大气出流。
4)管径一般选用DN50,单个面积较小时刻减小,选用DN40。
5)抽气管:一般采用DN15~DN20,管路应尽量短且弯头小。
6)破坏管:一般采用DN15~DN20,破坏时间30~40min。