滤池气水反冲洗滤料颗粒跃动规律研究

论文摘要

快滤池的运行,包括过滤和反冲洗两个过程,反冲洗的效果不仅是保证过滤处理效果的关键,而且还是给水厂实现节能减排的重要内容之一。本文在系统阐述滤池反冲洗的发展和理论的基础上,针对目前滤池反冲洗研究和实际生产存在的跑砂问题,结合相关的资料,进行试验及理论研究。通过建立滤料颗粒起动的数学模型并结合滤柱系列对比试验,分析了滤料起动的临界状态下,水冲强度、滤料颗粒粒径对气泡直径大小的影响。结果显示,气泡直径为10mm时为临界值,气泡直径大于10mm时,滤料起动,随气泡上升跃离滤料层,否则滤料不起动。滤料起动时,水冲强度对气泡直径大小的影响,小于滤料颗粒粒径对气泡直径大小的影响。另外气泡的大小还决定了滤料的初始上升高度。气泡的大小对滤料颗粒的起动及上升起着非常重要的作用。通过数据拟合得到滤料跑砂量与水冲强度,气冲强度及排水槽高度的关系的曲线方程。以期为今后研究和解决滤料跑砂问题提供参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 反冲洗技术发展概况和应用前景
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 反冲洗技术的发展
• 1.2 反冲洗技术的应用
• 1.3 本研究课题的意义
• 1.4 本课题的研究内容
• 2 反冲洗理论基础
• 2.1 滤料的影响
• 2.1.1 颗粒滤料
• 2.1.2 滤料特性
• 2.1.3 滤层反冲洗水力学
• 2.1.4 绕流理论
• 2.2 作用机理介绍
• 2.2.1 碰撞与剪切共同作用机理
• 2.2.2 气水同时反冲洗机理
• 3 试验设计与结果
• 3.1 试验装置
• 3.1.1 试验场地
• 3.1.2 试验装置
• 3.2 试验方案
• 3.2.1 试验因素的确定
• 3.2.2 各因素水平的确定
• 3.2.3 试验过程
• 3.2.4 试验结果
• 3.2.5 拟合数据为曲线方程
• 4 数学模型的建立与数据结果分析
• 4.1 数学模型的建立
• 4.2 数据结果分析
• 4.3 滤料颗粒上升模型的建立
• 4.3.1 理论阐述
• 4.3.2 滤料上升理论模型建立
• 5 结论和建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 实验装置图
• 附录2 拟合曲线方程源程序