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    微壓過濾沖洗池的污物處理能力研究

    2017-03-21 03:14:26陶洪飛馬英杰鄭文強(qiáng)
    節(jié)水灌溉 2017年2期
    關(guān)鍵詞:渾水過濾網(wǎng)含沙量

    陶洪飛,馬英杰,洪 明,鄭文強(qiáng)

    (新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院,烏魯木齊 830052)

    新疆地表水中的含沙量大,直接用于灌溉,常常會(huì)堵塞灌水器,導(dǎo)致灌水不均勻,作物得不到充分及時(shí)的供水,所以必須采用一定的除沙設(shè)備對(duì)灌溉水進(jìn)行處理,而沙石過濾器、水力旋流過濾器、不銹鋼網(wǎng)式過濾器、疊片過濾器等扮演著重要的角色。許多學(xué)者[1-14]對(duì)沙石過濾器、水力旋流過濾器、不銹鋼網(wǎng)式過濾器及疊片過濾器的水力性能進(jìn)行了研究,因是泵后過濾,則會(huì)產(chǎn)生水頭損失。如水力旋流過濾器工作時(shí),其水頭損失為3.5到5.0 m;清水條件下,當(dāng)流量為30 m3/h時(shí),沙石過濾器的水頭損失為3.1 m左右;濾網(wǎng)網(wǎng)孔為0.12 mm和流量為217.5 m3/h時(shí),自清洗網(wǎng)式過濾器中水頭損失為3.8 m;最大過濾流量為300 m3/h時(shí),魚雷網(wǎng)式過濾器的水頭損失為5.1 m;三芯疊片過濾器和三聯(lián)組合疊片過濾器在流量為200 m3/h下水頭損失分別為5.1和5.9 m。并給出了沙石過濾器、網(wǎng)式過濾器及疊片過濾器的水力特征方程,流量越大,水頭損失也就越大。目前這些過濾器廣泛地應(yīng)用于實(shí)際工程,但存在能耗較大、造價(jià)昂貴和耗水率大等缺點(diǎn),制約了先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用[15]。針對(duì)以上缺點(diǎn),將泵后過濾改為泵前過濾,將不銹鋼濾網(wǎng)改為柔性尼龍網(wǎng),從而課題組提出了一種新型的工程措施----微壓過濾沖洗池。其具有造價(jià)低、結(jié)構(gòu)簡單、高效節(jié)能、輕便實(shí)用、裝卸和清理方便等特點(diǎn)。目前的沙石過濾器、水力旋流過濾器、不銹鋼網(wǎng)式過濾器、疊片過濾器,難于處理高含沙量的渾水,以及水中的微生物(青苔、魚蟲等),而微壓過濾沖洗池卻具有很好的效果。本文以微壓過濾沖洗池為研究對(duì)象,通過物理模型試驗(yàn)研究其污物處理能力,從而提出最佳排污時(shí)間,初步探明微壓過濾沖洗池中過濾網(wǎng)不易堵塞的機(jī)理,這些結(jié)果將為微壓過濾沖洗池的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

    1 微壓過濾沖洗池及試驗(yàn)系統(tǒng)介紹

    微壓過濾沖洗池是指在微壓(水頭為50~1 000 mm)作用下,利用柔性濾網(wǎng)對(duì)泥沙、漂浮物、微生物等污物進(jìn)行過濾并排污的建筑物;這里的水頭是指水箱的自由液面至連接管中心線的高度,如圖1所示。微壓過濾沖洗池在實(shí)際工程中的工作原理如下:①若存在地形落差,則經(jīng)微壓過濾沖洗池過濾后的水通過出水管,直接進(jìn)入輸水管網(wǎng)中;②若無地形落差,則需在出水管處接臥式離心泵,通過加壓方式將水流輸送至田間。

    為研究微壓過濾沖洗池的過濾效果,建立了微壓過濾沖洗池試驗(yàn)系統(tǒng),如圖1所示。從圖1可知試驗(yàn)系統(tǒng)主要由渾水池、水箱及微壓過濾沖洗池3部分組成。微壓過濾沖洗池由托架和過濾網(wǎng)組成,其中,托架起支撐過濾網(wǎng)的作用,從而避免系統(tǒng)工作時(shí)由于濾網(wǎng)中堆積污物過重而損壞濾網(wǎng);過濾網(wǎng)采用柔性的尼龍篩網(wǎng),在水流作用下可以膨脹和縮小,過濾網(wǎng)用卡箍固定在連接管和排污管上。該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)尺寸如下:微壓過濾沖洗池的長為700 mm,寬為500 mm,高為700 mm;濾網(wǎng)孔孔徑為0.15 mm,濾網(wǎng)長度為700 mm,濾網(wǎng)圓柱直徑為350 mm,托架長700 mm;進(jìn)水管和排污管直徑為50 mm,連接管和出水管直徑為110 mm。

    本次試驗(yàn)微壓過濾沖洗池不排污,故試驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理是:泥漿泵將渾水池中充分?jǐn)嚢韬蟮乃郴旌衔?,抽入水箱中,此時(shí)在水箱中加入雜質(zhì)(鋸末、樹葉及草籽),使其與泥沙一同進(jìn)入微壓過濾沖洗池中,則污物被截留在過濾網(wǎng)內(nèi),而過濾后的水流經(jīng)出水管流入渾水池中,當(dāng)過濾網(wǎng)達(dá)到極限膨脹狀態(tài)時(shí),微壓過濾沖洗池的過濾過程結(jié)束。

    圖1 試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of experiment system

    圖2 試驗(yàn)沙的顆分曲線Fig.2 Gradation curve of sand

    2 試驗(yàn)材料及儀器

    2.1 試驗(yàn)材料

    試驗(yàn)采用的泥沙顆粒級(jí)配如圖2所示。從圖2可知泥沙粒徑為0.25~1.0 mm的占48.8%,0.05~0.25 mm的占42.1%,0.005~0.05 mm的占8.4%,小于0.005 mm為0.7%,中值粒徑D50為0.23 mm。

    微壓過濾沖洗池不僅能處理地表水中的泥沙,還能處理實(shí)際工程遇到的微生物、青苔、樹葉、草籽等雜質(zhì),為更好的模擬實(shí)際工程水流中的污物,本試驗(yàn)在水箱中加入了碎樹葉、草籽,以及有機(jī)玻璃和木頭鋸末,如圖3所示。另外,有機(jī)玻璃板鋸末、木頭鋸末、樹葉和草籽的密度比水小,這些雜質(zhì)漂浮在濾網(wǎng)內(nèi),可觀察到它們的運(yùn)行狀態(tài),從而可判斷微壓過濾沖洗池中的水流運(yùn)行狀況,這為分析過濾網(wǎng)不易堵塞的機(jī)理提供佐證。

    2.2 試驗(yàn)儀器及用途

    試驗(yàn)所用的儀器主要包括:①電子天平(最大稱量1 kg,分度值0.01 g)和電子秤(最大稱量100 kg,分度值20 g)各1個(gè),用于量測(cè)錐形瓶及大藍(lán)桶在無水和有水情況下的質(zhì)量;②0.5 L錐形瓶1個(gè)、玻璃燒杯1個(gè)、毛玻璃片1塊及大藍(lán)桶1個(gè);③秒表2塊,用于計(jì)時(shí);④溫度計(jì)1個(gè),用于測(cè)試水的溫度;⑤帶有刻度的鋼尺1把,用于量測(cè)水箱和微壓過濾沖洗池的水位;⑥數(shù)碼照相機(jī)1臺(tái),拍攝試驗(yàn)現(xiàn)象及錄制試驗(yàn)過程;⑦攪水泵1臺(tái)(流量15 m3/h,功率150 W),用于渾水的攪拌,泥漿泵1臺(tái)(流量10 m3/h,功率125 W),用于抽渾水;⑧LS-pop(6)型激光粒度儀,測(cè)量范圍為0.2~500 μm,用于獲得過濾后水樣中的泥沙顆分曲線。

    圖3 試驗(yàn)用的雜質(zhì)Fig.3 Impurities of experiment

    3 試驗(yàn)步驟和量測(cè)方法

    3.1 試驗(yàn)步驟

    為觀察微壓過濾沖洗池的試驗(yàn)現(xiàn)象及處理渾水的效果,本試驗(yàn)選取了3組不同范圍的含沙量進(jìn)行試驗(yàn),含沙量分別為3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3,按含沙量從小到大順序分別進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前關(guān)閉排污閥,開啟進(jìn)水和出水閥;然后將一定質(zhì)量的泥沙和清水倒入渾水池中,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笕訙y(cè)量,當(dāng)含沙量滿足試驗(yàn)要求時(shí),將渾水通過泥漿泵抽入水箱,此時(shí)在水箱中加入雜質(zhì)(鋸末、樹葉及草籽),使泥沙及雜質(zhì)一同進(jìn)入微壓過濾沖洗池中進(jìn)行過濾,一旦進(jìn)入微壓過濾沖洗池中就按下秒表進(jìn)行計(jì)時(shí),每隔一定時(shí)間利用鋼尺記錄水箱和微壓過濾沖洗池的液面升降位置,并用數(shù)碼相機(jī)拍攝微壓過濾沖洗池中的試驗(yàn)現(xiàn)象,然后量測(cè)此時(shí)的流量、渾水池內(nèi)的含沙量、過濾后水流中的含沙量,當(dāng)渾水池中的含沙量低于試驗(yàn)設(shè)計(jì)含沙量范圍時(shí),需加入一定量的泥沙,從而保證含沙量在控制設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

    3.2 量測(cè)方法

    為準(zhǔn)確和快捷的獲得渾水含沙量,試驗(yàn)采用置換法原理得到渾水質(zhì)量,后根據(jù)含沙量的計(jì)算公式計(jì)算出渾水含沙量,見式(1)。試驗(yàn)采用的是硬質(zhì)透明玻璃錐形瓶,其參數(shù)為口徑35 mm,容積為0.5 L,從而克服了比重瓶容積小、瓶口小、注入渾水誤差大及無法直接采樣的困難。錐形瓶的容積經(jīng)過嚴(yán)格率定,在試驗(yàn)室溫度變化為1~5 ℃的情況下,用精度為0.01 g的電子天平對(duì)所取的試樣進(jìn)行稱重,然后帶入公式計(jì)算,得出渾水含沙量,該方法得到的結(jié)果與烘干法實(shí)測(cè)出的含沙量相比,誤差小于等于3.5%,滿足試驗(yàn)精度要求[16]。

    (1)

    式中:ρ為清水的密度,kg/m3;ρm為渾水密度,kg/m3;S為含沙量,kg/m3;m渾水為錐形瓶中渾水的質(zhì)量,kg;m瓶+水為錐形瓶和渾水的總質(zhì)量,kg;m瓶為錐形瓶的質(zhì)量,kg;V瓶為錐形瓶的體積,m3。

    試驗(yàn)采用稱重法量測(cè)流量。用秒表記錄時(shí)間,用電子秤稱出M桶+水和M桶,代入式(2)進(jìn)行計(jì)算,從而得到出水流量。

    (2)

    式中:M渾水為大藍(lán)桶中的渾水質(zhì)量;M桶+水為大藍(lán)桶與渾水的質(zhì)量;M桶為大藍(lán)桶的質(zhì)量;T為時(shí)間;Q為出水流量。

    4 試驗(yàn)現(xiàn)象

    微壓過濾沖洗池左邊為進(jìn)水口,右邊為出水口。當(dāng)含沙量為3.1~3.6、13.9~14.4、20.6~21.1 kg/m3時(shí),微壓過濾沖洗池中的過濾現(xiàn)象相似。本文以含沙量3.1~3.6 kg/m3為例,將該含沙量范圍下不同過濾時(shí)間下的試驗(yàn)現(xiàn)象描述如下:從圖4(a)中可知,當(dāng)過濾時(shí)間t=10 min時(shí),過濾網(wǎng)處于干癟狀態(tài),而且過濾網(wǎng)下部大部分淹沒在過濾后的水流中,此時(shí)可觀察到鋸末、大部分碎樹葉和草籽在過濾網(wǎng)中局部區(qū)域運(yùn)動(dòng),僅有少部分樹葉貼在過濾網(wǎng)內(nèi)表面上,這種狀態(tài)下過濾網(wǎng)的過濾速率很高,水能自由地從過濾網(wǎng)中滲出。從圖4(b)中可知,當(dāng)過濾時(shí)間t=180 min時(shí),過濾網(wǎng)已經(jīng)稍微鼓起,過濾網(wǎng)下部少部分淹沒在過濾后的清水中,同時(shí)可觀察到過濾網(wǎng)內(nèi)底部有沉積的泥沙,尤其是過濾網(wǎng)尾部(微壓過濾沖洗池右邊)居多,而鋸末、草籽及樹葉都貼在過濾網(wǎng)的干癟處,此時(shí)過濾網(wǎng)下部的出水量較t=10 min要少,大量的水則從過濾網(wǎng)的兩側(cè)流出,但并不影響過濾效率,出水管始終保持以10 m3/h的流量流至渾水池中。從圖4(c)中可知,當(dāng)過濾時(shí)間為t=480 min時(shí),過濾網(wǎng)完全膨脹,此時(shí)過濾網(wǎng)下部未被過濾后的水流淹沒,可觀察到過濾網(wǎng)底部堆積了大量的污物,而過濾網(wǎng)內(nèi)上部漂浮著大量的草籽和樹葉,且大部分集中在過濾網(wǎng)內(nèi)上部中間這一區(qū)域,該時(shí)段過濾網(wǎng)中的水流運(yùn)動(dòng)劇烈,水流不僅從過濾網(wǎng)的底部和兩側(cè)過濾,而且從其上部涌出,此時(shí)過濾效率大大降低;同時(shí)可觀察到微壓過濾沖洗池中的水位下降很快,不能保證以恒定流量流出出水管,而水箱中的水位上升很快,快要溢出水箱,故在該時(shí)刻必須打開排污閥進(jìn)行排污,否則會(huì)導(dǎo)致過濾網(wǎng)的破壞,從而影響微壓過濾沖洗池的使用。

    圖4 不同過濾時(shí)間下微壓過濾沖洗池中的試驗(yàn)現(xiàn)象Fig.4 The experiment phenomenon of PFWMP under different filtration time

    5 試驗(yàn)結(jié)果與機(jī)理分析

    5.1 試驗(yàn)結(jié)果

    水箱中水深的增加和微壓過濾沖洗池中水深的減小,都能反映過濾網(wǎng)的堵塞情況,本文以水箱中水深隨過濾時(shí)間的變化情況進(jìn)行相關(guān)說明。圖5表示水箱水深隨過濾時(shí)間的變化曲線。水箱中水位穩(wěn)定時(shí),即當(dāng)過濾時(shí)間為0 min時(shí),水箱中的水深為31 cm,從圖5可得到以下3點(diǎn):①不同含沙量范圍下,水箱中水深隨過濾時(shí)間的變化規(guī)律相同,水深隨過濾時(shí)間的變化規(guī)律都包含水深恒定、水深快速增加和水深急速增加3個(gè)階段。如含沙量范圍為3.1~3.6 kg/m3時(shí),過濾時(shí)間在0~210 min時(shí),為水深恒定階段,水深一直維持在31 cm;過濾時(shí)間在210~420 min時(shí),為水深快速增加階段;過濾時(shí)間在420~480 min時(shí),為水深急速增加階段。但3種不同含沙量范圍下,保持水深恒定的過濾時(shí)間不同,含沙量越小,過濾時(shí)間就越大,含沙量為3.1~3.6、13.9~14.4、20.6~21.1 kg/m3保持水深恒定的過濾時(shí)間分別為210、20、10 min。不同含沙量范圍下,在水深快速增加和水深急速增加這兩個(gè)階段,水深增加的速率不同,含沙量越大,水深增加速率越大。如在水深快速增加階段,3.1~3.6、13.9~14.4、20.6~21.1 kg/m3的水深增加速率分別為0.062 5、0.285、0.65 cm/min;在水深迅速增加階段,這3個(gè)含沙量范圍下的水深增加速率分別為0.34、0.97、2.08 cm/min。②不同含沙量范圍下,開始排污的時(shí)間不同,為保證過濾網(wǎng)不被破壞,微壓過濾沖洗池能正常工作,選水深開始迅速增加的那個(gè)過濾時(shí)間為開始排污時(shí)間,則當(dāng)含沙量范圍在3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3時(shí),過濾時(shí)間分別為420、60、10 min時(shí)開始排污,故含沙量越小,開始排污的時(shí)間越長,沖洗次數(shù)越少,3.1~3.6 kg/m3開始排污時(shí)間分別為13.9~14.4、20.6~21.1 kg/m3的7倍和24倍。③不同含沙量范圍下,微壓過濾沖洗池中過濾網(wǎng)被完全堵塞時(shí)的極限過濾時(shí)間不同,含沙量越小,該時(shí)間越長,含沙量范圍為3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3的極限過濾時(shí)間分別為480、80、30 min,但水箱中的水深卻都在60 cm左右,說明極限過濾時(shí)間所對(duì)應(yīng)的水深與含沙量無關(guān),無論含沙量為多少,當(dāng)達(dá)到過濾網(wǎng)所能沉積污物的最大能力時(shí),水箱中的水深基本相同。該水深可作為過濾網(wǎng)即將破壞的預(yù)警,此時(shí)應(yīng)該迅速排污或停止微壓過濾沖洗池工作。

    圖5 水箱水深隨過濾時(shí)間的變化曲線Fig.5 Curve of water depth variation in the tank with filtration time

    污物處理能力是微壓過濾沖洗池的一項(xiàng)重要性能指標(biāo),可通過水沙分離效率和過濾前后泥沙粒徑變化來反映。

    水沙分離效率包括泥沙去除率和級(jí)效率。泥沙去除率的表達(dá)式如下式所示:

    (3)

    式中:η是泥沙去除率,%;S是過濾前渾水池中的渾水含沙量,kg/m3;S1是過濾后微壓過濾沖洗池中的含沙量,kg/m3。

    表1表示不同含沙量下的泥沙去除率的對(duì)比,為獲得不同范圍含沙量下的泥沙去除率,將渾水池中的渾水含沙量范圍取平均值,見表1中第2列所示。從表1中可得含沙量越大,泥沙去除率越高,且泥沙去除率都在80%以上。

    表1 不同含沙量下的泥沙分離效率對(duì)比Tab.1 Contrast of sediment separation efficiencyunder different sediment concentration

    微壓過濾沖洗池的泥沙去除率,并不能完全代表其水沙分離效率,必須結(jié)合粒級(jí)效率才能準(zhǔn)確反映微壓過濾沖洗池的泥沙分離效率及其泥沙處理能力。粒級(jí)效率,是指某一級(jí)別粒度顆粒的分離效率。將3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3范圍下過濾后的水流利用激光粒度儀進(jìn)行分析,得出顆分曲線。從圖6可以看出,3種含沙量范圍下,過濾后的泥沙顆分曲線幾乎相同,微壓過濾沖洗池將原土樣中泥沙粒徑為0.15~1 mm的泥沙全部截留在過濾網(wǎng)內(nèi),級(jí)效率為100%;而小于0.15 mm的泥沙進(jìn)入出水管,可知該泥沙粒徑不會(huì)堵塞灌水器,完全滿足微灌、噴灌、涌泉灌等技術(shù)對(duì)水質(zhì)的要求。

    圖6 原土樣與不同含沙量范圍下過濾后水流中泥沙的顆分曲線Fig.6 Gradation curve of original soil sample and the sediment after filtering water under different sediment concentration range

    灌溉水中泥沙粒徑的大小關(guān)系到灌水器是否堵塞,泥沙粒徑越大,越易堵塞,故過濾后水流中的泥沙粒徑是衡量微壓過濾沖洗池污物處理能力的一個(gè)非常重要的指標(biāo)??蓪?duì)比過濾前后泥沙顆粒的中值粒徑D50和粗端粒徑D98來衡量,從圖6可知取的過濾前原土樣的中值粒徑D50為0.23 mm,3個(gè)不同含沙量范圍下過濾后的中值粒徑D50為0.058 mm左右;過濾前原土樣的粗端粒徑D98為0.97 mm,過濾后D98為0.13 mm左右,處理效果非常好。

    5.2 機(jī)理的初步分析

    微壓過濾沖洗池能處理含沙量為3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3的渾水,完成一次過濾時(shí)間分別為420、60、10 min,相對(duì)于沙石過濾器、水力旋流過濾器、不銹鋼網(wǎng)式過濾器、疊片過濾器而言,污物處理能力是最高的,且含沙量越小,污物處理能力越高。經(jīng)分析主要包括以下2個(gè)原因:①與目前實(shí)際工程應(yīng)用的強(qiáng)壓過濾器相比,微壓過濾沖洗池僅靠水箱中的水頭使得水流通過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾,且過濾網(wǎng)采用的是柔性濾網(wǎng),從而使得污物不易貼附在過濾網(wǎng)內(nèi)表面,而是在過濾網(wǎng)內(nèi)流動(dòng),并且隨著污物的增多或減小,過濾網(wǎng)發(fā)生膨脹或縮小,因此增大了過濾時(shí)間,提高了污物處理能力。②污物通過濾網(wǎng)網(wǎng)孔時(shí),大于網(wǎng)孔孔徑的污物會(huì)被攔截在過濾網(wǎng)內(nèi),在微壓(動(dòng)水頭)作用下繼續(xù)在過濾網(wǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng),延長過濾時(shí)間,從而提高了污物處理能力,且保障了過濾后的水流符合灌溉要求。接下來,從水深隨過濾時(shí)間變化的3個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)分析。

    水深恒定階段:僅在水頭為98 mm作用下,泥沙、鋸末、樹葉和草籽隨水流進(jìn)入過濾網(wǎng)過濾,少部分大的泥沙顆粒會(huì)在重力作用下沉降至過濾網(wǎng)底部,而大部分泥沙,以及鋸末、樹葉和草籽在恒定的微壓作用下,懸浮在濾網(wǎng)局部區(qū)域中,此時(shí)可以自由過濾,不會(huì)影響過濾效果,且持續(xù)時(shí)間較長,尤其是含沙量為3.1~3.6 kg/m3。

    水深快速增加階段:當(dāng)隨著過濾時(shí)間的推移,泥沙會(huì)大量沉積在過濾網(wǎng)內(nèi),含沙量越大,沉降的泥沙就越多,將過濾網(wǎng)下部的大部分和過濾網(wǎng)兩側(cè)的部分堵塞,過濾網(wǎng)逐漸膨脹,水箱中的水深增大,此時(shí)過濾網(wǎng)中的水流在動(dòng)水頭作用下(98~268 mm)運(yùn)動(dòng)更加劇烈,從而會(huì)引起貼附在過濾網(wǎng)內(nèi)表面的泥沙、鋸末、碎樹葉和草籽做旋轉(zhuǎn)和翻滾運(yùn)動(dòng),雖然有部分過濾網(wǎng)被堵塞,但仍以恒定流量流出出水管,從而使過濾時(shí)間大大加長。水深急速增加階段:隨著過濾時(shí)間的推移,污物會(huì)大量沉積和堵塞在過濾網(wǎng)內(nèi),過濾能力下降,出水管的出水流量減小,水箱中水深迅速增加,過濾網(wǎng)已經(jīng)膨脹至極限,此時(shí)必須排污。

    6 結(jié) 語

    本文對(duì)微壓過濾沖洗池在不同含沙量范圍下進(jìn)行了物理試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,初步探討了微壓過濾沖洗池中過濾網(wǎng)不易堵塞的原因。試驗(yàn)結(jié)果表明:①微壓過濾沖洗池可以處理泥沙、鋸末、樹葉、草籽等污物;②微壓過濾沖洗池可以處理不同含沙量的渾水,且含沙量越小,完成一次過濾時(shí)間越長,沖洗次數(shù)也就越少;③不同含沙量范圍下水深隨過濾時(shí)間的變化規(guī)律包含水深恒定、水深快速增加和水深急速增加3個(gè)階段;④當(dāng)含沙量范圍為3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3時(shí),過濾時(shí)間分別為420、60、10 min時(shí)開始排污,其對(duì)應(yīng)的水深為47.8、42.7、37.3 cm,也可通過控制水箱中的水深來排污;⑤不同含沙量范圍下,微壓過濾沖洗池的泥沙去除率都在80%以上;微壓過濾沖洗池將泥沙粒徑為0.15~1 mm的泥沙全部截留在過濾網(wǎng)內(nèi),級(jí)效率達(dá)到100%;經(jīng)微壓過濾沖洗池處理后,原土樣的中值粒徑D50由0.23 mm變?yōu)?.058 mm左右,原土樣的粗端粒徑D98由0.97 mm變?yōu)?.13 mm左右;⑥過濾網(wǎng)不易堵塞的原因是:過濾網(wǎng)是柔性濾網(wǎng);微壓作用下不易造成污物貼附在過濾網(wǎng)內(nèi)表面,而是在過濾網(wǎng)中運(yùn)動(dòng)。

    微壓過濾沖洗池正處于研究的初步階段,其處理污水的機(jī)理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、排污方式還有待進(jìn)一步深入研究,另外高含沙量的渾水沖洗頻率較高,可考慮將排污閥設(shè)置成定時(shí)沖洗,或在微壓過濾沖洗池前面設(shè)置沉淀池,將大顆粒泥沙沉降至沉淀池中,從而減少微壓過濾沖洗池的沖洗次數(shù)。

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