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虹吸滤池


虹吸滤池
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虹吸滤池

虹吸滤池 siphon filter,以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式之一。滤池各格出水互 相连通,反冲洗水由其他滤水补给。每个滤格均在等滤速变水位条件下运行。 目录 构造及工作原理 1 虹吸滤池的设计滤池深度 1 配水系统 1 真空虹吸系统 1 虹吸滤池的优缺点和适用条件优点 1 缺点 1

适用条件
展开 编辑本段 构造及工作原理

虹吸滤池构造示意图

虹吸滤池是快滤池的一种形式,它的特点是利用虹吸原理进水和排走洗砂水,因 此节省了两个闸门。此外,它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。 虹吸滤池是由6~8个单元滤池组成一个整体。滤池的形状主要是矩 经过澄清的水 形,水量少时也可建成圆形。滤池的中心部分相当于普通快滤池的管廊,滤池的进水 和冲诜水的排除由虹吸管完成。管廊上部设有真空控制系统14。 由进水槽1流入滤池上部的配水槽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。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。 失不同而不同。 虹吸滤池在过滤时,由于滤后水位永远高于滤层,保持正水 滤池的配水系统必须采用小阻力配水系统。因此可以利用滤池 滤池冲洗时的情况:首先破坏进 头过滤,所以不会发生负水头现象。每个单元滤池内的水位,由于通过滤层的水头损 本身的滤过水的水位(清水槽内水位)即可冲洗。

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。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。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。 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10~15升/秒·米2,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。 单元个数有关,它们的关系可表示如下: 度(升/秒·米2); n——单元滤池个数; F——单 元 滤 池 的 面 积 (米 2)。 供给单元滤池冲洗强度的大小与采用的 q=nQ/F(3.38) 式中 q——冲洗强 n≥3.6q/v(3.39)

Q——单元滤池的过滤水量(升/秒);

上式也可以用滤速表示:

式中 v——过滤速度(米/时)。 要的单元滤池数目可以少一些。

当冲洗强度为10~15升/秒·米²,滤速为8 圆形或多边形平面的虹吸滤池施工复杂。其单

米/时。利用上式可以算出滤池至少需要5~7个单元。如采用的滤速再高一些,则需 元池的平面为扇面形或梯形。冲洗时沿 池壁处因离排水槽较远,所以冲洗不干净, 会有积泥。现标准图都采用矩形平面。处理水量为160米³/时~2400米³/ 时的虹吸滤池都有国家标准图可以选用。
编辑本段 虹吸滤池的设计

虹吸滤池在设计中有些问题考虑的原则与普通快滤池相同,不再重述,这里把设 计中特殊的问题进行讨论。

滤池深度
虹吸滤池的深度因包括了冲洗水头,故比普通快滤池要深,目前我国设 计的虹 吸 滤 池 深 4.5 ~ 5 米 。 其 组 成 尺 寸 如 下 : H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7+H8 (3.40) 度,一般采用0.3米; 度,按设计需要决定; H2——小阻力配水系统的高度; 滤 池 的 总 深 度 = 式 中 H1—— 滤 池 底 部 集 水 空 间 的 高 H3——滤料层的厚

H4—— 冲 洗 时 滤 料 层 的 膨 胀 高 度 , H4 = H3*e % ;

H5—— 冲 洗 排 水 槽 总 高 度 , H5 = 冲 洗 排 水 槽 净 高 + 槽 底 结 构 厚 度 ( 约 0.1 米 ) ; H6—— 出 水 控 制 堰 与 冲 洗 排 水 槽 槽 顶 的 高 度 差 , 即 冲 洗 水 头 (1.0 ~ 1.3 米 ) ; H7——最大过滤水头采用1.5~2.0米; H8——滤池保护高度,采用0.1~0.3米。

配水系统
虹吸滤池的冲洗水头,仅1.1~1.3米左右,它的配水系统只能采用小阻力配水系 统。小阻力配水系统采用较多的有双层孔板,孔板网、三角槽孔板、穿孔滤砖和缝隙 式滤头等。小面积滤池宜采用滤头,大面积滤池宜采用双层孔板。 缝隙式滤头 小阻力配水系统在虹吸滤池、无阀滤池、压力滤池及离子交换器中普遍使用,通过生 产实践,证明它能保证运转,并可省去砾石垫层,降低滤池深度;缺点是安装较复杂、 造价较高,每平方米约装40~60个。每个滤头的缝隙面积在100~350毫米2,总缝隙 面积约占滤池面积的0.5~2%。 滤头与滤板的连接方式有两种:当滤板用钢板 或铸铁板时,滤头可以不用底座而直接拧在钢板上孔的丝扣中,当滤水板采用钢筋混 凝土板时,可采用底座上予埋短管而后接滤头的方式。

真空虹吸系统
真空虹吸系统是虹吸滤池的重要组成部分,系由真空泵、真空罐、管路(包括控 制阀门)和进水、冲洗虹吸管等组成。 成虹吸。 真空系统中可以不用真空泵而用水射器来 代替。可以设制真空罐集中控制,也可不设真空罐,直接用水射器或真空泵抽气来形 进水虹吸管与冲洗虹吸管的尺寸按所通过的流量选定,其断面可为圆 形或矩形。材料可采用钢板焊制,也可采用铸铁管材。真空泵按预定时间内完成虹吸 管需要的真空抽气量,并考虑适当的余量来选定,形成冲洗虹吸的时间以2~5分钟左

右为宜。

在标准设计中虹吸系统也可采用水力自动控制(也可手动操作)代替真空

系统,不必另设真空泵。
编辑本段 虹吸滤池的优缺点和适用条件

虹吸滤池在工艺构造方面有许多优点,同时也存在一定问题,它与普通快滤池相 比有以下的优缺点。

优点
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;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; 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;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;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%。

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。

适用条件
虹吸滤池适用于中小型给水处理(一般在4000吨/日~5000吨/日),有较突出的优 点。如水量小于4000吨/日,则采用重力式无阀滤池。虹吸滤池进水浑浊度的要求与 普通滤池一样,一般希望在10毫克/升以下,这种滤池可以采用砂滤料,也可以采用 双层滤料。虹吸滤池冲洗水头不高,所以滤料颗粒不可选的太粗,否则将引起冲洗水 头不足,膨胀率很小,冲洗不净的后患。


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