申請(qǐng)日2015.09.25
公開(公告)日2015.12.30
IPC分類號(hào)B01D24/46; B01D24/22
摘要
一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，包括濾柱，所述濾柱頂端設(shè)有進(jìn)水管，所述濾柱的外壁設(shè)有多個(gè)均勻分布的取樣管和多個(gè)均勻分布的測壓管，所述濾柱的底部設(shè)有穿孔的承托配水板，所述承托配水板中設(shè)有反沖洗進(jìn)水管和反沖洗氣管，所述濾柱側(cè)壁設(shè)有反沖洗排水管，所述承托配水板的下端設(shè)有支座，所述支座內(nèi)設(shè)有濾后出水管，其特征在于，所述濾柱頂端到承托配水板之間的內(nèi)壁上設(shè)有阻水膜，所述阻水膜與濾柱內(nèi)壁之間設(shè)有填充物，所述阻水膜上端與凝膠投加裝置相連接。本發(fā)明能有效消除邊壁效應(yīng)對(duì)過濾實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)現(xiàn)濾柱沿程精確取樣，消除沖洗后濁質(zhì)附著現(xiàn)象，將對(duì)實(shí)驗(yàn)的各種不利影響降至最小，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，包括濾柱(1)，所述濾柱(1)頂端設(shè)有進(jìn)水管(3)，所述濾柱(1)的外壁設(shè)有多個(gè)均勻分布的取樣管(7)和多個(gè)均勻分布的測壓管(6)，所述濾柱(1)的底部設(shè)有穿孔的承托配水板(8)，所述承托配水板(8)中設(shè)有反沖洗進(jìn)水管(10)和反沖洗氣管(11)，所述濾柱(1)側(cè)壁設(shè)有反沖洗排水管(5)，所述承托配水板(8)的下端設(shè)有支座(9)，所述支座(9)內(nèi)設(shè)有濾后出水管(12)，所述濾柱(1)頂端到承托配水板(8)之間的內(nèi)壁上設(shè)有阻水膜(2)，所述阻水膜與濾柱(1)內(nèi)壁之間設(shè)有填充物，所述阻水膜(2)上端與凝膠投加裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于，所述凝膠投加裝置包括連接管(13)，所述連接管(13)一端與阻水膜(2)連接，另一端分別連接注膠段(14)和抽膠段(15)，所述注膠段(14)由與連接管(13)的連接端依次設(shè)有流量計(jì)I(16)、止回閥I(17)和計(jì)量泵I(18);所述抽膠段(15)由與連接管的連接端依次設(shè)有計(jì)量泵II(19)、止回閥II(20)和流量計(jì)II(21)，所述注膠段(14)和抽膠段(15)均與溶液裝置(22)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于所述阻水膜(2)的上端設(shè)有若干連接口，所述連接口從上至下依次包括：連接段(23)、收縮段(24)和擴(kuò)散段(25)，所述連接段(23)為空心圓柱;所述收縮段(24)為空心圓柱，其直徑為連接段(23)直徑的0.5倍;所述擴(kuò)散段(25)為頂角角度為30-40度的扁平錐管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于，濾柱(1)頂端設(shè)有若干掃洗進(jìn)水管(4)，所述掃洗進(jìn)水管(4)與嵌在阻水膜(2)內(nèi)側(cè)的掃洗裝置(26)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于，所述掃洗裝置(26)為環(huán)形，其包括與進(jìn)水管(4)連接的連接孔(28)和均勻分布的條狀的配水孔(27)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于所述取樣管(7)一端設(shè)有水閥(71)另一端置于濾柱(1)內(nèi)部的中空管，所述取樣管(7)置于濾柱(1)內(nèi)部的部分其端頭處為20-35度的斜切角，所述取樣管(7)的上邊和兩個(gè)側(cè)邊均設(shè)有若干均勻分布的取樣孔(72)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于，所述承托配水板(8)為有機(jī)玻璃制成并分為上部分的承托層(81)和下部分的配水層(82)，所述承托層上(81)設(shè)有多個(gè)大小相同的穿孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于，所述阻水膜(2)為柔性防水材料，所述阻水膜(2)通過熱合方式粘連在濾柱(1)內(nèi)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，其特征在于，所述填充物為液體硅凝膠。
說明書
一種水處理中試試驗(yàn)濾柱
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體的說是一種水處理中試試驗(yàn)濾柱。
背景技術(shù)
目前對(duì)凈水廠工藝的模擬主要采用相似原理對(duì)實(shí)際構(gòu)筑物進(jìn)行縮放，滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。濾池在凈水處理工藝中是重要的結(jié)構(gòu)單元，對(duì)濾池的模擬通常采用模型濾柱進(jìn)行中試試驗(yàn)，即根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，制作模型濾柱，配以過濾系統(tǒng)及反沖洗系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)行濾池進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化等相關(guān)實(shí)驗(yàn)�，F(xiàn)有的濾柱多采用有機(jī)玻璃制作，在濾柱上方設(shè)置進(jìn)水管，通過水泵抽水進(jìn)入濾柱，濾柱下方設(shè)置反沖洗裝置，反沖洗水通過反沖水泵抽水自下而上進(jìn)入濾柱，同時(shí)增加氣沖裝置，模擬氣水反沖洗。濾柱每隔一段距離設(shè)置一個(gè)出水口，連接測壓管，濾柱下端設(shè)置出水口，連接至儀器，測量出水濁度和顆粒數(shù)等相關(guān)指標(biāo)。
采用模型濾柱進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚧緷M足對(duì)實(shí)際濾池的模擬，但在實(shí)驗(yàn)過程中通常會(huì)出現(xiàn)一些問題，具體包括以下幾個(gè)方面：濾柱內(nèi)表面光滑，填充濾料后濾料與邊壁的空隙大于濾料與濾料間的空隙，在過濾過程中水沿邊壁的流速大于水在濾料間的濾速，產(chǎn)生邊壁效應(yīng);濾柱沒有設(shè)置沿程取樣口，無法測量沿程出水濁度或取樣口結(jié)構(gòu)較為簡單，不利于獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);反沖洗后濁質(zhì)粘附氣泡附著在濾柱內(nèi)表面上，沖洗不徹底，影響過濾過程。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，它能有效消除邊壁效應(yīng)對(duì)過濾實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)現(xiàn)濾柱沿程精確取樣，消除沖洗后濁質(zhì)附著現(xiàn)象，將對(duì)實(shí)驗(yàn)的各種不利影響降至最小，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種水處理中試試驗(yàn)濾柱，包括濾柱，所述濾柱頂端設(shè)有進(jìn)水管，所述濾柱的外壁設(shè)有多個(gè)均勻分布的取樣管和多個(gè)均勻分布的測壓管，所述濾柱的底部設(shè)有穿孔的承托配水板，所述承托配水板中設(shè)有反沖洗進(jìn)水管和反沖洗氣管，所述濾柱側(cè)壁設(shè)有反沖洗排水管，所述承托配水板的下端設(shè)有支座，所述支座內(nèi)設(shè)有濾后出水管，其特征在于，所述濾柱頂端到承托配水板之間的內(nèi)壁上設(shè)有阻水膜，所述阻水膜與濾柱內(nèi)壁之間設(shè)有填充物，所述阻水膜上端與凝膠投加裝置相連接。
具體的，所述凝膠投加裝置包括連接管，所述連接管一端與阻水膜連接，另一端分別連接注膠段和抽膠段，所述注膠段由與連接管的連接端依次設(shè)有流量計(jì)I、止回閥I和計(jì)量泵I;所述抽膠段由與連接管的連接端依次設(shè)有計(jì)量泵II、止回閥II和流量計(jì)II，所述注膠段和抽膠段均與溶液裝置連接。
具體的，所述阻水膜的上端設(shè)有若干連接口，所述連接口從上至下依次包括：連接段、收縮段和擴(kuò)散段，所述連接段為空心圓柱;所述收縮段為空心圓柱，其直徑為連接段直徑的0.5倍;所述擴(kuò)散段為頂角角度為30-40度的扁平錐管。
具體的，濾柱頂端設(shè)有若干掃洗進(jìn)水管，所述掃洗進(jìn)水管與嵌在阻水膜內(nèi)側(cè)的掃洗裝置連接。
具體的，所述掃洗裝置為環(huán)形，其包括與進(jìn)水管連接的連接孔和均勻分布的條狀的配水孔。
具體的，所述取樣管一端設(shè)有水閥另一端置于濾柱內(nèi)部的中空管，所述取樣管置于濾柱內(nèi)部的部分其端頭處為20-35度的斜切角，所述取樣管的上邊和兩個(gè)側(cè)邊均設(shè)有若干均勻分布的取樣孔。
具體的，所述承托配水板為有機(jī)玻璃制成并分為上部分的承托層和下部分的配水層，所述承托層上設(shè)有多個(gè)大小相同的穿孔。
具體的，所述阻水膜為柔性防水材料，所述阻水膜通過熱合方式粘連在濾柱內(nèi)壁上。
具體的，所述填充物為液體硅凝膠。
本發(fā)明的有益效果為：
1.采用阻水膜使濾料顆粒與濾柱內(nèi)壁的空隙被堵塞，使待濾水不在濾柱邊壁通過，采用柔性防水材料具有良好的彈性、柔韌性以及抗水力剪切和顆粒摩擦的性能，無毒、無害、無釋放可以能夠消除邊壁效應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
2.采用凝膠投加裝置，能夠根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)情況對(duì)阻水材料中的硅凝膠含量進(jìn)行控制，使每一組實(shí)驗(yàn)邊壁效應(yīng)都能夠有效消除，可以適用于不同的過濾材料。
3.優(yōu)化了濾柱沿程取樣端口的結(jié)構(gòu)，在取樣管上增加了取樣孔，能夠獲得較為準(zhǔn)確的沿程濁度數(shù)值，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
4.增加了掃洗裝置，去除粘附在濾柱內(nèi)壁上的濁質(zhì)，使沖洗效果更好。
