《水质控制工程》课程PPT教学课件（英文版）第九章 快滤池的反冲洗

9.快滤池的反冲洗 高效率的反冲洗是快滤池长期成功运行的基础。反冲洗 操作的目的是保证滤池相对清洁,避免泥球和泥饼的出 现 9.1可用的反冲洗方法 目前使用的两种主要反冲余统是流化床冲洗和非流化床 冲洗,两种统的对比见表8.8

9. 快滤池的反冲洗 高效率的反冲洗是快滤池长期成功运行的基础。反冲洗 操作的目的是保证滤池相对清洁，避免泥球和泥饼的出 现。 9.1 可用的反冲洗方法 目前使用的两种主要反冲系统是流化床冲洗和非流化床 冲洗，两种系统的对比见表8.8

O TABLE 8.8 Comparison of Two Backwash Alternatives for Granular Bed Filters Backwash method With fluidization Without fluidization Applications 1. Fine sand Coarse monomedium 2. Dual media Sand 3. Triple media Anthracite Routines used 1. Water wash surface wash Air scour water wash simultane- 2. Water wash air scour ously during overflow Air first (See text for precautions) Water second Finish with water wash only No air during overflow Fluidization Yes, during water wash Bed expansion 15 to 30 percent Nil Wash troughs Usually used Usually not used Horizontal water travel Up to 3 ft(0.9 m) Up to 13 ft(4 m) Vertical height to 25to3fto0.76to0.91m) 2t(05m) overflow

①全流态化上向冲洗 应该逐渐增大水量,最少有305的持续射间,避免扰动砾 石层或使集水糸统承受瞬肘压力增加。 ⑨表面冲洗加流态化冲洗 表面冲洗优点: 结构相对简单 安装在固定床之上,维护和修补简单; 表面冲冼糸统的缺点: ■旋转式有时卡塞,不能正常旋转 ■如果在末期形成足够大小和密度的泥球,它们可能沉入 在流化床中,在表面冲洗的作用下不出来; 固定喷头表面冲洗糸统可能妨碍滤池表面的维护和修缮

①全流态化上向冲洗 应该逐渐增大水量，最少有30s的持续时间，避免扰动砾 石层或使集水系统承受瞬时压力增加。 ②表面冲洗加流态化冲洗 表面冲洗优点： ▪结构相对简单； ▪安装在固定床之上，维护和修补简单； 表面冲洗系统的缺点： ▪旋转式有时卡塞，不能正常旋转； ▪如果在末期形成足够大小和密度的泥球，它们可能沉入 在流化床中，在表面冲洗的作用下不出来； ▪固定喷头表面冲洗系统可能妨碍滤池表面的维护和修缮

③气洗辅助反冲 对于不同的细滤料滤池和粗滤料滤池,气冲的操作程序 是不同的。 a水冲之前单独气冲 b.在溢流前,抬升水位时气、水同时冲 C,在谥流时气、水同射反冲

③气洗辅助反冲 对于不同的细滤料滤池和粗滤料滤池，气冲的操作程序 是不同的。 a.水冲之前单独气冲 b.在溢流前，抬升水位时气、水同时冲 c.在溢流时气、水同时反冲

TABLE 8. 9 Contrasts between back wash alternatives Without With fluidization fluidization Without With surface With air Simultaneous auxiliary wash scour air+ water scour auxillary auxillary backwash Wash effectiveness Weak Fair Fair Good Solids transport to overflow Fair Fair Fair Compatible with fine media Y Ye No Compatible with dual Ye Ye Ye N triple media Compatible with graded Ye N support gravel Potential for media loss Yes, mainly es. unless Maior. unless to overflow for coal used properly used properly

反冲水和气的流量 TABLE 8.10 Typical Water and Air-Scour Flow Rates for Backwash Systems Employing Air Scour Backwash Air rate Water rate Filter Medium Sequence scfmsf(m/h) gpmsf(m/h) Fine sand 0.5mm Es Air first 2-3(37-55) 'ater second 15(37) Fine dual and triple wAw ir first 3-4(55-73) media 1.0 mm ES ater second 15-20(37-49) anthracite Coarse dual media Air first 4-5(73-91) 1.5 mm es Air water on rising level 4-5(73-91) 10 (24) anthracite Water third 25(61) Coarse sand Air water 1st 3-4(55-73)6-7(15-17) 1.0 mm ES simultaneously Water second Same or double rate parse sand Air+ water lst 68(110-14610-12(2429) 2 mm es simultaneousl Water second Same or double rate Coarse anthracite Air+ water lst 3-5(55-91)8-10(2024) . mm es simultaneously Water second Same or double rate Water rates for dual and triple media vary with water temperature and should fluidize the bed to achieve restratification of the media. See Eg (8.7)

反冲水和气的流量

坐气辅助冲洗的优缺点 空气辅助冲洗的优点: 覆盖了矩形滤池的整个面积,使用于任何尺寸的滤池; 搅动了整个滤池深度,即可以搅动双层和多层滤池的 交界处,可以触及沉到滤层深处的泥球。 空气辅助冲洗的缺点: 需要单独的鼓风机和管道糸统 」·有可能流失滤料,尤其是在谥流是同时进行气水反冲; 如果空气和水同时穿过砾石,承托层移动的可能性更 大,可能需要特殊设计的砾石层

空气辅助冲洗的优缺点 空气辅助冲洗的优点： ▪ 覆盖了矩形滤池的整个面积，使用于任何尺寸的滤池； ▪ 搅动了整个滤池深度，即可以搅动双层和多层滤池的 交界处，可以触及沉到滤层深处的泥球。 空气辅助冲洗的缺点： ▪ 需要单独的鼓风机和管道系统； ▪ 有可能流失滤料，尤其是在溢流是同时进行气水反冲； ▪ 如果空气和水同时穿过砾石，承托层移动的可能性更 大，可能需要特殊设计的砾石层

9.2反冲洗槽和反冲水的要求 布置尺寸 排水的要求 与滤料表面的间距 9.3在反冲洗中滤料的膨胀 当釆用全流态化的上向流肘,滤床向上膨胀其床深的 15%~30%

9.2 反冲洗槽和反冲水的要求 ▪ 布置尺寸 ▪ 排水的要求 ▪ 与滤料表面的间距 9.3 在反冲洗中滤料的膨胀 当采用全流态化的上向流时，滤床向上膨胀其床深的 15％～30％

预测反冲洗肘膨胀床孔隙率的模型 修正的雷诺数Re1 ES、(-E)S、(-cE) 流化床无量纲孔隙率函数:m=3.D(,-p 膨胀关糸式: log al=0.56543+109348ogRe1+0,17971(ogRe1) -0.00392(0gRe1)4-1.5(ogv)2 膨胀高度计算式:

预测反冲洗时膨胀床孔隙率的模型 修正的雷诺数Re1： 流化床无量纲孔隙率函数 ： 膨胀关系式： 膨胀高度计算式： ( ) (  )       − = − = 1 1 Re1 v Sv V S V ( ) ( ) 2 3 2 3 1 1       v s S g A −  − = ( ) ( ) ( ) 4 2 1 2 1 1 0.00392 log Re 1.5 log log 1 0.56543 1.09348log Re 0.17971 log Re − −  A = + +   − − = 1 1 0 L0 L

9.4反冲洗过程中的分层和混杂 分层和刮砂 分层:单滤料滤池,流态化反冲洗中滤料颗粒可能尺寸 分层,细滤料留在滤层的上部,而粗滤料下沉至滤层底 邵 a.体积密度差 b.反冲水的上向不均勺流动 刮砂:以高过流态化速度冲洗滤池,细滤料积累在上表 面。当反冲洗完成后,刮除表面的细滤料,避免在顶端」 留下碎石层

9.4 反冲洗过程中的分层和混杂 分层和刮砂 分层：单滤料滤池，流态化反冲洗中滤料颗粒可能尺寸 分层，细滤料留在滤层的上部，而粗滤料下沉至滤层底 部。 a. 体积密度差 b. 反冲水的上向不均匀流动 刮砂：以高过流态化速度冲洗滤池，细滤料积累在上表 面。当反冲洗完成后，刮除表面的细滤料，避免在顶端 留下碎石层