水—纤维床层过滤水头损失理论研究综述

本文比较系统地综述了纤维床层过滤水头损失理论发展过程，分析了单元型、Ｏｓｅｅｎ模型和Ｂｉｉｎｄｍａｎ模型的特点及存在的差异；结合水过滤过程中床层变化，指出进一步研究的方向。     

水厂过滤工艺水头损失计算与试验

基于水厂实际生产过程,利用堵塞计测定滤层中的压力值的方法进行了水头损失的计算,建立了水厂实际生产中水头损失的模型,并利用差分进化算法对模型进行了参数辨识,从而确定了滤池总水头损失的数学模型.结果表明:模型较为准确可靠.生产过程中可根据该模型实时计算出滤池总水头损失,为水厂过滤过程的优化运行打下了良好的基础.     

纤维束滤床的水头损失

研究了纤维束滤床的水头损失,简要评论了现存的通过纤维介质流动的水头损失方程,在池模型基础上建立了纤维束滤床的水头损失方程。其中单位池的形状为多边形;水流方向与纤维轴向间的关系用参数φ表达。比较了不同方程计算值与实验结果。结果表明,新建立的方程计算值与实验结果吻合良好。     

空气过滤理论研究与发展

评述了近几年来国内外空气过滤理论的研究及发展状况,给出了捕集效率和压力损失理论最新研究成果,指出了空气过滤理论需进一步研究解决的问题。     

纤维过滤介质过滤压力损失理论计算

为便于计算纤维过滤介质过滤压力损失,对目前各种纤维过滤介质过滤压力损失理论计算公式及半经验公式进行分析计算,将理论计算结果与实验测试结果进行对比分析发现各种理论计算结果普遍相偏大,需要对纤维的非均匀分布进行修正,修正后的大部分计算结果与实验结果基本吻合,同时对理论计算公式的鲁棒性进行了分析。计算结果准确性和鲁棒性兼顾的理论计算公式,较适宜于实际过滤材料压力损失的预测。     

纤维束滤料直接过滤废水的试验研究

论述了纤维束滤料直接过滤城市二级生化处理出水的试验情况。结果表明，纤维束过滤运行稳定，出水水质好，滤阻小，过滤周期长。     

水投加硫酸铝和三氯化铁后的过滤特性探讨

通过试验研究探讨了上向流聚苯乙烯滤料直接过滤原水时硫酸铝和三氯化铁的过滤特点，试验结果表明：对浊度为20NTU的原水，在硫酸铝和三氯化铁的投加量均为5mg／L时，三氯化铁过滤时出水浊度较低，但它引起的水头损失增长较快。试验结果还表明：上向流聚苯乙烯滤料直接过滤时，阳离子型聚合物T3010的投加量对过滤周期、出水水质、水头损失都有着非常重要的影响。     

纤维过滤技术的研究进展

比较系统地综述了纤维过滤技术的发展历程,纤维滤料在水处理系统应用以来,从纤维乱堆形式发展到现在的规格化纤维过滤材料,经历了一系列的过程,同样纤维过滤技术也随着纤维滤料的发展不断的有新的过滤器出现.在分析了滤料发展的基础上,综述了纤维过滤器技术的发展,并重点介绍了纤维过滤技术发展以来出现的各种纤维过滤器的结构,以及其运行特点.     

表面改性玄武岩纤维滤料过滤性能研究

针对玄武岩纤维滤料表面改性后在常温及高温条件下过滤性能及表面形态开展研究。结果表明,在常温及高温条件下,滤料均呈现开始阶段过滤透气性好,阻力增加较慢,随着过滤过程的进行,滤料表面粉尘堆积,阻力增加变快的特点。相比于常温过程,过滤初始阶段由于滤料表面及浸渍纤维处理剂挥发消失,粉尘颗粒直接接触滤料表层直至纤维内部,以致滤料阻力增加速度更快,随着过滤过程的进行,阻力增加速度变慢,但过滤效率依然优秀。     

纤维膨化度对过滤效果影响的实验研究

纤维膨化与否及膨化度对过滤精度、周期、截污容量等过滤效果有较大的影响。通过实验系统,对不同结构的滤柱采用不同膨化度的纤维作为滤料,考察其过滤效果。结果表明,在本实验工艺条件下,随膨化度的上升,其过滤周期延长,制水量增多,截污能力提高。由于纤维过滤装置结构特点的制约,选用膨化度为20%的纤维为滤料结果最佳。     

玻璃钢管道沿程水头损失实验研究

针对管径小于100 mm的玻璃钢管道沿程水头损失计算问题,建立了一套测定沿程阻力的实验装置,测量得到不同流量下4种不同管径玻璃钢管道的沿程水头损失。选用伍德公式、海曾-威廉公式等一系列经验公式分别对实验管道进行沿程水头损失拟合,并与实测数据进行比较。结果显示:伍德公式的拟合结果与玻璃钢管道的实测沿程阻力结果最为接近,同时对玻璃钢管道的海曾-威廉系数进行了修正。     

无阀过滤期终水头损失值的确定原则探讨

本文首先给“水力自动”以定义，分析了要在全过程真正按“水力自动”而运行，就应根据运用场合，合理确定期终水头损失值，并给出了确定期终水头损失值的原则。     

褶型纤维过滤介质压力损失的多尺寸模拟

统筹考虑纤维结构特性、纤维排布及纤维层数等因素,基于MATLAB编写控制程序,建立褶型纤维过滤介质微观尺寸模型,并计算过滤介质固体体积分数?,采用数值模拟方法获取微观尺寸下过滤风速v与压力损失Δp之间的数学关联式,进而获取介质的粘性阻力系数C1。在此基础上,建立褶型纤维过滤介质宏观尺寸模型,基于微观尺寸模拟得到的?及C1,采用数值模拟的方法得到宏观尺寸下迎面风速u与Δp之间的数学关联式,并将数学关联式与多个经验公式进行对比。结果表明,褶型纤维过滤介质内纤维排列方式及介质厚度对Δp有影响,但对C1等性质参数影响不大;微观尺寸研究得到的参数可以为宏观尺寸研究提供指导,微观结构与宏观结构性质参数可以沿用。本研究结果对拓展纤维过滤介质的研究方法及优化其结构具有重要理论及实际意义。     

纤维滤料与石英砂过滤海水的对比试验

预处理在海水淡化过程中占有重要地位,在海水淡化的预处理工艺中,过滤过程一般不可省略,目前海水过滤工艺中应用最多的仍是传统的石英砂滤料,存在滤速低、易堵塞、过滤周期短等缺点。本文采用纤维球和彗星式纤维滤料进行直接过滤海水试验,通过与石英砂滤料对比,考察纤维滤料在海水过滤净化中的使用效果。试验结果表明：对于石英砂滤料,当滤速为15 m/h时,过滤出水浊度小于5.0 NTU;当滤速增大到20 m/h时,过滤水头损失快速增高,过滤周期仅为2 h。对于纤维滤料,当滤速为20 m/h时,过滤出水水质稳定,出水浊度小于2.0 NTU,过滤周期可达50 h以上。相对于石英砂滤料,纤维滤料在比表面积、过滤阻力、截污能力等方面都优于传统滤料,更适用于海水的高效净化处理。     

改性滤料强化过滤处理微污染水

实验室制备涂氧化钛的改性滤料,对微污染水进行强化过滤处理,结果表明;其去除浊度、有机物、藻细胞等污染物的能力要比普通石英砂滤料强：与涂氧化铁的改性滤料相比,二者去除浊度的能力相近,但涂氧化钛的改性滤料去除有机物、藻细胞的能力要强。根据改性滤料的除污机理,滤料去除浊度的能力与其表面电位和其结合有机物的能力有关;而去除有机物、藻细胞的能力主要与其表面晶格金属阳离子价数有关,金属离子价数越高,其结合有机物阴离子基团的摩尔数就多,去除有机物、藻细胞的能力就强。这为新型高效滤料的研制提供了方向。     

深层过滤流体力学性能的研究

深层过滤是化工过程非均相分离中最基本的方法之一,在石油化工水处理方面占有很重要的地位。重点对炉渣滤料深层过滤的流体力学性能进行了研究,并根据炉渣滤料的过滤试验数据,进行了数学模型的数值计算。结果表明,文中所采用的数学模型可以用来描述深层过滤过程流体力学性能,使Kozeng方程可以直接用于计算深层过滤过程中床层压降随时间的增长规律。     

水力自清洗纤维过滤技术研究

提出了1种水力自清洗纤维过滤技术,以生活污水为处理对象,研究了该技术的过滤效能和反冲洗效果.结果表明,该技术依靠浮球浮力和水流压力均匀压缩滤层实现过滤,过滤效果好,压力损失小.10m·h-1滤速下纤维滤柱出水浊度与SS的质量浓度分别为3.2 NTU和3.3 mg· L-1,去除率分别为81.3％和93.5％,浊度与SS...     

氨碱法生产的过滤损失和循环法的改进

论证并明确了重碱过滤损失是洗水溶解NaHCO3结晶的概念,统计了国内氨碱法生产的过滤损失率;分析了循环式氨碱法工艺可以减少约80％重碱过滤产品损失,以及有条件生产更低盐分纯碱产品的原因;对循环式氨碱法技术制造纯碱过程的产品损失率和原料NaCl利用率作了初步估计。     

可调式跌水网格混合器设计参数对水头损失的影响

通过中试试验,研究可调式跌水网格混合器的主要设计参数对水头损失的影响。试验结果表明:影响水头损失的各因素由主到次为网格间距、调节高度和网孔大小,且网格间距对水头损失的影响呈显著性;水头损失随调节高度、网格间距和层数的增加而变大,随网格开孔率的减小而略有增加;设置多层网格和较大的网格间距可使水流形成良好的湍流结构,在混合过程中形成涡旋串级,产生高比率、高强度的微涡旋;由试验数据可拟合出摩擦系数和雷诺数的关系,得到水头损失公式,进而为设备选型和工艺设计提供参数。