均质滤料滤池反冲洗数值模拟及优化

为优化均质滤料滤池反冲洗设计参数,减少水量消耗,避免滤料流失,利用Fluent对滤池均质滤料的反冲洗进行三维尺度下的多相流模拟。模拟中选用欧拉欧拉多相流模型及RNG kε湍流模型,引入颗粒流理论探究颗粒间的作用力。通过模拟可得到颗粒轴向速度的分布和滤料环流状况,并以“能形成稳定的环流”为标准,同时综合反冲洗时滤料膨胀率的要求,分别对不同粒径滤料单水冲洗和气水同时冲洗时的冲洗强度进行优化。实验室滤柱试验验证了模拟误差在合理范围之内。模拟结果显示:均质滤料粒径为1.0 mm、1.2 mm、1.4 mm时,单水冲洗适宜的水强度为(qmf+5)L/(s·m^(2)),气水同时冲洗适宜的气强度分别为12.5~15 L/(s·m^(2))、15.0~17.5 L/(s·m^(2))、17.5~20 L/(s·m^(2));气水同时冲洗时滤料表层平均动能远大于单水冲洗时的平均动能,表明气水同时冲洗效果优于单独水洗方式。

均质滤料过滤过程的水头损失计算模型

将粒状材料组成的滤床抽象为由无数条毛细管道组成的管束，将过滤过程描述为水流在毛细管道中流动时的管壁吸附过程，从而推导出了均质滤料过滤过程的水头损失计算模型。

均质滤料过滤阻力的数学模型

以NaCl为示踪剂 ,测定滤层内水流电导率的变化 ,通过分析、计算可以得到滤层内絮体的体积比截留量 .不同条件下的试验结果表明 ,在过滤过程中 ,水头损失梯度的变化只与截留的絮体体积有关 ,与滤床厚度、加药量、滤速的改变几乎无关 .根据示踪剂实验结果 ,得出了滤层过滤阻力数学模型的具体表达式 。

均质滤料过滤过程的毛细管去除浊质模型

通过将粒状材料组成的滤床抽象为由无数条毛细管道组成的管束 ,将过滤过程描述为水流在毛细管道中流动时的管壁吸附过程 ,从而推导出了均质滤料过滤过程的浊质去除数学模型。

均质滤料直接过滤性能的评价指标

通过量纲分析法 ,结合均质滤料直接过滤试验 。

均质滤料滤层设计的优化研究

通过对均质滤料直接过滤数学模型的研究及模拟计算 ,分析、讨论了滤层设计优化的基本思路和方法 ,并对原有评判滤池特性的指标进行了评析 。

均质滤料床直接过滤的数学模型及应用

国内外众多学者对均质滤料床直接过滤试验进行了深入的研究 ,但对数学模型及其求解方式讨论甚少。探讨了均质滤料床直接过滤的数学模型及其数值解 ,并用其模型试验进行验证 ,结果表明试验与数学模型的数值解吻合较好 。

法国均质滤料滤池的设计特点

与国内通常的设计思路相比,法国得利满和OTV两大公司在均质滤料滤池的设计中有许多方面值得借鉴,笔者结合国内的设计方法,详述了法国公司在恒速过滤的控制、V形槽布水孔的位置、气路系统的设计、溢流系统的设置以及美观和人性化设计等方面的设计特点,为国内设计人员提供参考。

均质滤料床过滤运行情况的数值模拟

在分析均质滤料床过滤方程的基础上，合理选择含深度步长的参数α，从而将精确的过滤连续性方程简化． 采用有限差分法对简化方程进行离散，并用迭代法求解，得到了均质滤料床滤后出水浓度模拟结果． 经实验验证，两者吻合较好，从而为研究均质滤料床过滤运行情况提供了有效手段．

石英砂均质滤料气水反冲洗强度数学模型的建立

根据石英砂均质滤料层气水反冲洗时不允许出现水力分级现象的特点 ,应用滤料层有效应力的概念和微小孔口注入液体压缩空气压力与空气流量的关系 ,推导建立了石英砂均质滤料层气水同时反冲洗时气洗强度与水洗强度关系的数学模型。

均质滤料过滤截污模型研究

对均质滤料过滤进行了分析 ,采用毛细管模型研究过滤水流 ,给出毛细管中剪切应力的分布 ,通过毛细管中颗粒物的受力分析 ,求得颗粒与毛细管壁间的物理化学作用力 .对颗粒在毛细管中运动的受力平衡进行分析简化 ,得到了截污饱和时滤床中孔隙率的计算公式 ,由此可以计算出均质滤床的最大截污能力 ,即 :清洁滤床的孔隙率与饱和孔隙率之差乘以滤床的体积 .

表面物化性质于均质滤料过滤性能的影响

悬浮颗粒和滤料表面ζ电位的变化能使悬浮颗粒和滤料表面的物化性质得到改变,显著改善了滤料过滤性能.实验表明,各种水处理药剂对颗粒表面的ζ电位值的改变存在最佳值,过高或过低的ζ电位,滤料的过滤性能差;当ζ电位值达某一值时,滤池的除浊效果最理想.当投加阳离子高分子电解质作主混凝剂或助凝剂,颗粒及滤料表面ζ电位将发生逆转或降低,从而改善了滤池的过滤性能.

石英砂均质滤料过滤性能的试验研究

石英砂均质滤料是国内水厂过滤技术应用的主要填料之一 石英砂均质滤料过滤能较好地克服滤料层表面堵塞 ,更好地发挥整个滤床的截污能力 ,提高过滤效率 通过模型试验成果 。

石英砂均质滤料截污规律的分析研究

应用分层取样法测试了滤料层的截污量。通过滤柱实验 。

石英砂均质滤料截污规律的分析研究

应用分层取样法测试了滤料层的截污量。通过滤柱试验，能够更好地分析研究石英砂均质滤料层截留浊质物的变化规律。

深层均质滤料气水反冲洗运行参数研究

深层均质滤料气水反冲洗运行参数研究蔡升高姜乃昌（湖南大学）在实际工程中，由于设计施工及运行管理等原因，气水反冲洗存在着运行参数不尽合理、气水同时反冲洗时滤料流失较严重、布气布水不均匀等问题。解决好这些问题，对深层均质滤料气水反冲洗技术的应用具有重大意...

均质滤料滤池过滤理论分析

本文论述了滤料层去除浊质的沉淀作用和接触聚捕作用,比较了单层均质滤料滤床与单层级配滤料滤床、双层均质滤料滤床与双层级配滤料滤床、双层均质滤料滤床与单层均质滤料滤床的杂质穿入深度和除浊效率,认为均质滤料滤床的除浊效率优于级配滤料滤床,双层均质滤料滤床的除浊效率优于单层均质滤料滤床.

深层均质滤料气水反冲洗运行参数的试验研究

本文根据佛山市供水总公司沙口水厂的净水工艺，进行了深层均质滤层气水反冲洗试验研究。通过试验，提出了最佳的气水反冲洗运行参数，即气强度为１５Ｌ／（ｓ·ｍ２），水强度为５Ｌ／（ｓ·ｍ２），单独气冲洗１ｍｉｎ，气水同时冲洗６ｍｉｎ，清水漂洗４ｍｉｎ。

均质滤料、气水反冲滤池的设计及施工

结合温州状元水厂扩建工程和福州马尾经济技术开发区水厂一期续建工程实例 ,对均质滤料、气水反冲滤池在工程设计和施工中的问题进行了探讨 ,包括V型槽开孔的高度、阀门执行机构的设置、鼓风机的选型、气反冲的风压、滤板及滤板之间接缝处发生漏气时的处理措施等。

虹吸滤池改为气水反冲洗均质滤料滤池工程实例

针对嵊州市第一水厂虹吸滤池运行过程中存在反冲洗不彻底、过滤周期短、反冲洗耗水量大等问题,将虹吸滤池改造为恒水位恒速过滤的气水反冲洗均质滤料滤池,可实现全自控运行,将清水出水方式由敞开改为封闭,提升了供水的安全性。介绍了该改造工程的设计方案、设备改造、施工措施及改造后运行效果,可实现在负荷4.5万m3/d,滤前水浊度2-3NTU时,滤后水浊度达到0.1-0.2NTU,过滤周期大于48h。