给排水132班-刘潮阳-13号-虹吸滤池演示实验

虹吸滤池演示实验

实验人：刘潮阳 学号：1220131056（13号) 班级：给排水132班 指导老师：朱易春老师实验时间: 2016年6月22号

实验地点：建测楼116 组号：第三组 组长：郑洋洋

一、工作原理

虹吸滤池是快滤池的一种形式，以虹吸管代替进水阀门和排水阀门，利用虹吸原理进水和排走洗砂水。滤池一般由6-8个单元滤池组成一个整体，各格出水互相连通，每个滤格均在等滤速变水位条件下运行。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。

二、虹吸滤池的工艺流程

（一）上图的右半部表示过滤时的情况：

、经过澄清的水由进水槽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。

（二）上图的左半部表示滤池冲洗时的情况：

、首先破坏进水虹吸管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。

（三）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10～15L/s·m2，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。

三、虹吸滤池的优缺点和适用条件

1) 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；

④、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；

⑤、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％。

2）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。

3）适的用条件

虹吸滤池适用的水量一般为15000~40000m3/d

四、虹吸滤池有关设计数据

1） 适用水量> 5000 m3/d；

2） 分格数一半最少为6-8，单格面积<25 m2；

3） 总高度为5.0-5.5m；

4） 为达到均匀配水水头损失一般控制在0.2~0.5m；

5） 工作周期为12-24h；

6） 冲洗水头一般采用1.0-1.2m；

7） 进水虹吸管流速宜采用0.6-1.0m/s；

2. 自动冲洗虹吸管设计

1） 进水虹吸 a. 辅助虹吸管管径为40-50mm； b. 抽气管管径一般采用15-20mm； c. 破坏管管径可采用15-20mm。

2） 排水虹吸 a. 辅助虹吸管管径为50mm； b. 抽气管管径为15-20mm； c. 破坏管管径为20-25mm。

3. 气水反冲洗设计

1） 空气和水的冲洗强度均为7-9L/(s·m2)；

2） 滤层膨胀率为10%左右，排水槽口高出率曾表面0.3-0.4m；

3） 冲洗时，清水虹吸管中流速应< 0.7m/s；

4） 配气干管直径为50-100mm，起端空气流速为20-25m/s，压力损失为0.4-0.7kPa；

5） 配气支管间距为250mm，管径为15-20mm，起端空气流速为15-20m/s，压力损失为1-2kPa；

6）孔口空气流速为60-65m/s，压力损失为6kPa；

7） 配气系统总水头损失为7.4-8.7kPa；

8） 贮气罐到滤池的输气干管管径为50-100mm，空气流速为40-50m/s，压力坡降为12%-30%；

9） 通常选用空气压缩机的额定压力为0.6-0.9kPa，排气量为0.3-6m3/min。

4、辅助虹吸管

1）、抽气性能好，构造简单；

2）孔板丁字管应设在辅助虹吸管顶管；

3）辅助虹吸管应垂直安装，出口对洗砂排水槽，初始工作状态应为大气出流。

4）管径一般选用DN50，单个面积较小时刻减小，选用DN40。

5）抽气管：一般采用DN15~DN20，管路应尽量短且弯头小。

6）破坏管：一般采用DN15~DN20，破坏时间30~40min。