水实验模型设计普通快滤池p

1、水实验模型设计 普通快滤池 一.概 述 1.快滤池是典型的滤层过滤设备，利用滤层中粒状材料所提供的表面积，截流水中已经过混凝过程处理的悬浮固体的设备，普通快滤池能截流粒径远比滤料空隙小的水中杂质，主要通过接触絮凝作用，其次为筛滤作用和沉淀作用。 2.快滤池的运行，主要是过滤和冲洗两个过程的循环。 1)过滤过程水的流程： 混凝沉淀池来水 浑水进水管 1号阀门 集水渠 冲洗排水槽 滤层承托层 配水系统 2号阀门 清水干管 清水池2）反冲洗过程水的流程 冲洗水干管 3号阀门 配水系统承托层 滤料层 冲洗排水槽 集水渠 4号阀门 废水渠道 水厂厂区下水道普通快滤池构造透视图二. 实验设计1.实验内容及

2、目的2.实验设计的依据3.普通快滤池模型设计4.普通快滤池过滤实验设计1.实验内容及目的：1）设计水量为10m3的普通快滤池的实验模型2）设计正交实验确定影响过滤和反冲洗的因素2.实验设计的依据水处理实验问题可以分为试验装置的相似性、试验规模和试验时间三个方面来讨论。在此次普通快滤池的模型试验中，选用试验模型的滤层厚度、滤料的材料和粒度、滤层上的水深完全和原形一样。进入模型的水，也和原形一样的经过混凝过程的水，因而水中所含的经过混凝过程所产生的絮体粒度也和原形一样。这就可以把模型想象成，在生产滤池原形的平面中，沿整个池身所切割出来的一个小面积柱体。模型和原形间的纵向尺寸的相似比因之为1:1。面

3、积从数平方到超过100平方米的池子，模型与原型间就不存在相似或相似比的关系。在两个系统间存在几何相似的关系，这是严格的相似概念所要求的，滤池模型虽然未能满足这一要求，但却是实践中得到证明的最可靠的设计模型办法，并起到解决生产问题的作用，这种模型可以想象成构成原形的一个单元。在模型中，水中絮体颗粒随着水的流动，运动到滤料表面上并附着在滤料上面，或者从滤料表面脱落重新进入水中的过程，应该与原形滤池无差别。这就是单元模型的设计依据。研究水质处理过程本身时，由于必须要用处理构筑物原形所用的水，而且是同样含有具有原来物理和化学性质的颗粒物的水，往往只能采用这种单元模型的概念。3.普通快滤池模型设计1）设

4、计资料及参数 模型设计水量：10m3/d的普通快滤池 滤料：石英砂单层滤料 冲洗方式：水反冲洗 药剂：采用硫酸铝絮凝剂和聚丙烯酰胺助滤剂2）设计数据： 滤速：V=8m/h， 冲洗强度：取q=14L/s.m2 冲洗时间：t=6 分钟3）设计计算 1/ 滤池工作时间：滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，则滤池实际工作时间为： T= （只考虑反冲洗停用时间，不考虑排放初滤水） 2/滤池面积： 滤池设计半径： r=0.13m d=0.26m (圆形截面比矩形具有较好的水利条件，拟 采用圆形截面） 3/校核边界效应（壁效应）：依据：单元模型与真正的生产设备原形间主要是存在一种称之为边界效应的差别。由

5、于在滤池内部（包括模型和原形）的滤料，在每一个方向所接触的都是滤料，可以不受影响的发挥它的过滤功能，而仅靠池壁的滤料则和池壁接触，它们的过滤功能的发挥就受到了影响。因此要校核边界效应。 校核：如果砂砾按平均粒径1mm计算，表面积为scm2,则在上述直径为26cm的模型滤池中，砂粒的总面积大致为： (/4) 2602scm2,其中260scm2处在池壁处，因此池壁处的砂粒的面积在整个面积砂的面积中占(4/260)100%=1.5%.这个数字是边界效应的具体体现，由于是一个比较小的数字，说明边界效应可以忽略。（据英国的经验，过滤试验装置，直径至少为砂粒的50倍，才能忽略边界效应影响） 4/滤池高度： 支承层：H1=0.45m ;滤料层：H2=0.7m; 砂面上水深：H3=1.7m; 保护高度：H4=0.30m 滤池总高度：H=H1+H2+H3+H4 =0.45+0.7+1.70+0.30 =3.15m5/普通