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无烟煤滤池气水反冲洗机理
发布时间:2020-09-16 浏览
       无烟煤滤料滤池在控制正常的过滤、气洗、气水同时反洗、水洗各工况时。而反洗只能对单格滤池进行,依靠传统的控制方式很难达到控制要求。恒水位控制任务、反洗工况具备条件判断、反洗依次操作进行,整个过程中的进水阀、排水阀、进气阀、反洗进水阀、排气放空阀及反洗泵和供气设备必须进行整体自动协调控制。最常见的气水反冲洗方式,是先单独用气进行反冲洗再接着用水反冲洗。
  当单独用气反冲洗时,在无烟煤滤料滤层中能形成直径大于数毫米的气泡.气泡在水中的上浮速度较快,通过对有机玻璃制的模型中上浮气泡的追踪测定,当气泡直径D=5~10mm时,上浮速度v=260~270mm/s;D=20~30mm时,v=330~360mm/s;D=40~50mm时,v=380~400mm/s,其值比水反冲洗时的水流速度要高10倍以上,它必然会产生更强烈的搅动。气泡在上浮过程中,随上升速度增大,气泡的上半部分水的附面层逐渐形成并发展。在这部分,水压力沿球面逐渐降低。在气泡的下半部分水压力回增,附面层因克服粘性摩擦损失大量动能,因而附面层便开始脱离气泡,在气泡尾部形成旋涡状尾迹。尾迹对周围水层扰动的大小与气泡直径有关,气泡直径大,扰动范围大.当气泡达到水面时,气泡破裂,尾迹也随之消失。
  在气反冲洗时,进入砾石承托层的空气是以气泡形式存在的。由于承托层砾石的粒径较大,气泡不能使砾石发生移动,因此气泡绕砾石的空隙上升。气泡进入滤料层后,无烟煤滤料颗粒能被气泡所移动,处于气泡上部的颗粒被挤到气泡两侧。由于尾迹内的压力低于周围的压力,所以在气泡的下部有一个和气泡速度接近的尾涡,由强烈翻滚的颗粒所组成。在上升过程中,气泡尾迹内的颗粒与周围的颗粒不断进行交换。而且当气泡及尾迹上升后,留下了空缺,周围的水会迅速移向空缺,并将部分滤料也带人空缺。当下一个气泡经过时,又将无烟煤滤料挤到两侧,气泡和尾迹过后,周围的水和滤料又会来填补空缺,如此反复,使气泡周围的无烟煤滤料产生振动,振动大小与气泡直径有关,气泡直径大则周围振动大,无烟煤滤料滤层搅拌激烈。当气泡冲出滤层进入水层后,尾迹内的颗粒随气泡一起上升,并不断被周围的水交换出来而落回到滤层表面,当气泡达到水面而破裂后,尾迹内剩余的颗粒便落回到滤层表面。气泡通过滤层的情况还与滤料颗粒之间的摩擦阻力有关。摩擦阻力又正比于颗粒间的接触压力。
        过滤是水质净化的基本操作,无烟煤滤料滤池过滤时,污物被截留于滤层中;反冲洗时,污物被由滤层中清除出去,以恢复无烟煤滤料滤池的过滤能力。滤池常用的反冲洗方法有水反冲洗和气水反冲洗两种。气水反冲洗的效果要比水反冲洗好,而且节水节能。