反沖洗改善天然錳砂濾料濾層滲透性的試驗(yàn)

反沖洗改善天然錳砂濾料濾層滲透性的試驗(yàn)

自來(lái)水廠濾池反沖洗改善天然濾層滲透性的試驗(yàn)進(jìn)行研究。 工程區(qū)的濾層分為兩層,上層為回填卵石土,結(jié)構(gòu)松散,以灰?guī)r為主;下層卵石土,稍密、充填物為中粗砂,主要成份為石英砂、錳砂濾料。濾層平均厚度6.2m,最小厚度3.5m,最大厚度11m,多為粗顆粒,屬?gòu)?qiáng)透水層,滲透速度為22.03m/d。但是夾雜有少量的淤泥,河水的含砂量也較高,滲濾取水工程長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生濾層的淤積。 通過(guò)濾層的淤塞模擬試驗(yàn),研究影響濾層淤塞的主要因素,分析濾層的厚度、濾料的粒徑、原水的濁度、濾層表面的水力條件對(duì)濾層淤塞速度的影響。試驗(yàn)證明濾層的淤塞速度隨著濾層的增厚、石英砂、錳砂濾料粒徑的減小、原水濁度的增大、濾層表面流速的減小而加快。

結(jié)合模擬試驗(yàn),分析了濾層淤塞的主要影響因素包括:濾層的結(jié)構(gòu)及組成、原水的水質(zhì)、原水的水動(dòng)力條件。 濾層的反沖洗模擬試驗(yàn),分析了反沖洗強(qiáng)度、反沖洗時(shí)間、石英砂、錳砂濾料粒徑、濾層厚度、反沖次數(shù)對(duì)反沖洗效果的影響。反沖洗后的滲透速度隨著反沖洗時(shí)間的延長(zhǎng)、反沖洗強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大。但當(dāng)這兩個(gè)條件分別增加到一定程度后,濾層的滲透速度趨于平衡,趨于平衡的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為反沖洗強(qiáng)度及時(shí)間的臨界值。對(duì)不同粒徑、不同層厚的石英砂、錳砂濾料進(jìn)行反沖洗,得出濾料的粒徑越小、濾層越厚,反沖洗所需要的時(shí)間和強(qiáng)度就越大。

濾層的滲透速度隨著反沖次數(shù)的增加而不斷衰弱,但遞減的速率逐漸降低。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果研究反沖洗機(jī)理,反沖洗去除濾層中雜質(zhì)主要依靠濾料間的摩擦碰撞和水流的剪切應(yīng)力的綜合作用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式知,反沖洗強(qiáng)度取決于最大粒徑濾料的最小流化沖洗強(qiáng)度;反沖洗時(shí)間取決于濾層中雜質(zhì)的殘余量與反沖洗前濾層所截留的雜質(zhì)總量的比值β。在合理的反沖洗時(shí)間和反沖洗強(qiáng)度下,反沖洗能使濾層的滲透性能得到一定的改善。

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