申请日2015.09.25
公开(公告)日2015.12.30
IPC分类号B01D24/46; B01D24/22
摘要
一种水处理中试试验滤柱，包括滤柱，所述滤柱顶端设有进水管，所述滤柱的外壁设有多个均匀分布的取样管和多个均匀分布的测压管，所述滤柱的底部设有穿孔的承托配水板，所述承托配水板中设有反冲洗进水管和反冲洗气管，所述滤柱侧壁设有反冲洗排水管，所述承托配水板的下端设有支座，所述支座内设有滤后出水管，其特征在于，所述滤柱顶端到承托配水板之间的内壁上设有阻水膜，所述阻水膜与滤柱内壁之间设有填充物，所述阻水膜上端与凝胶投加装置相连接。本发明能有效消除边壁效应对过滤实验的影响，实现滤柱沿程精确取样，消除冲洗后浊质附着现象，将对实验的各种不利影响降至最小，提高实验的准确性。
摘要附图
权利要求书
1.一种水处理中试试验滤柱，包括滤柱(1)，所述滤柱(1)顶端设有进水管(3)，所述滤柱(1)的外壁设有多个均匀分布的取样管(7)和多个均匀分布的测压管(6)，所述滤柱(1)的底部设有穿孔的承托配水板(8)，所述承托配水板(8)中设有反冲洗进水管(10)和反冲洗气管(11)，所述滤柱(1)侧壁设有反冲洗排水管(5)，所述承托配水板(8)的下端设有支座(9)，所述支座(9)内设有滤后出水管(12)，所述滤柱(1)顶端到承托配水板(8)之间的内壁上设有阻水膜(2)，所述阻水膜与滤柱(1)内壁之间设有填充物，所述阻水膜(2)上端与凝胶投加装置相连接。
2.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于，所述凝胶投加装置包括连接管(13)，所述连接管(13)一端与阻水膜(2)连接，另一端分别连接注胶段(14)和抽胶段(15)，所述注胶段(14)由与连接管(13)的连接端依次设有流量计I(16)、止回阀I(17)和计量泵I(18);所述抽胶段(15)由与连接管的连接端依次设有计量泵II(19)、止回阀II(20)和流量计II(21)，所述注胶段(14)和抽胶段(15)均与溶液装置(22)连接。
3.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于所述阻水膜(2)的上端设有若干连接口，所述连接口从上至下依次包括：连接段(23)、收缩段(24)和扩散段(25)，所述连接段(23)为空心圆柱;所述收缩段(24)为空心圆柱，其直径为连接段(23)直径的0.5倍;所述扩散段(25)为顶角角度为30-40度的扁平锥管。
4.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于，滤柱(1)顶端设有若干扫洗进水管(4)，所述扫洗进水管(4)与嵌在阻水膜(2)内侧的扫洗装置(26)连接。
5.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于，所述扫洗装置(26)为环形，其包括与进水管(4)连接的连接孔(28)和均匀分布的条状的配水孔(27)。
6.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于所述取样管(7)一端设有水阀(71)另一端置于滤柱(1)内部的中空管，所述取样管(7)置于滤柱(1)内部的部分其端头处为20-35度的斜切角，所述取样管(7)的上边和两个侧边均设有若干均匀分布的取样孔(72)。
7.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于，所述承托配水板(8)为有机玻璃制成并分为上部分的承托层(81)和下部分的配水层(82)，所述承托层上(81)设有多个大小相同的穿孔。
8.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于，所述阻水膜(2)为柔性防水材料，所述阻水膜(2)通过热合方式粘连在滤柱(1)内壁上。
9.根据权利要求1所述一种水处理中试试验滤柱，其特征在于，所述填充物为液体硅凝胶。
说明书
一种水处理中试试验滤柱
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体的说是一种水处理中试试验滤柱。
背景技术
目前对净水厂工艺的模拟主要采用相似原理对实际构筑物进行缩放，满足几何相似、运动相似和动力相似。滤池在净水处理工艺中是重要的结构单元，对滤池的模拟通常采用模型滤柱进行中试试验，即根据实验要求，制作模型滤柱，配以过滤系统及反冲洗系统，对现行滤池进行工艺参数优化等相关实验。现有的滤柱多采用有机玻璃制作，在滤柱上方设置进水管，通过水泵抽水进入滤柱，滤柱下方设置反冲洗装置，反冲洗水通过反冲水泵抽水自下而上进入滤柱，同时增加气冲装置，模拟气水反冲洗。滤柱每隔一段距离设置一个出水口，连接测压管，滤柱下端设置出水口，连接至仪器，测量出水浊度和颗粒数等相关指标。
采用模型滤柱进行过滤实验能够基本满足对实际滤池的模拟，但在实验过程中通常会出现一些问题，具体包括以下几个方面：滤柱内表面光滑，填充滤料后滤料与边壁的空隙大于滤料与滤料间的空隙，在过滤过程中水沿边壁的流速大于水在滤料间的滤速，产生边壁效应;滤柱没有设置沿程取样口，无法测量沿程出水浊度或取样口结构较为简单，不利于获得较为准确的实验数据;反冲洗后浊质粘附气泡附着在滤柱内表面上，冲洗不彻底，影响过滤过程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水处理中试试验滤柱，它能有效消除边壁效应对过滤实验的影响，实现滤柱沿程精确取样，消除冲洗后浊质附着现象，将对实验的各种不利影响降至最小，提高实验的准确性。
本发明的技术方案为：一种水处理中试试验滤柱，包括滤柱，所述滤柱顶端设有进水管，所述滤柱的外壁设有多个均匀分布的取样管和多个均匀分布的测压管，所述滤柱的底部设有穿孔的承托配水板，所述承托配水板中设有反冲洗进水管和反冲洗气管，所述滤柱侧壁设有反冲洗排水管，所述承托配水板的下端设有支座，所述支座内设有滤后出水管，其特征在于，所述滤柱顶端到承托配水板之间的内壁上设有阻水膜，所述阻水膜与滤柱内壁之间设有填充物，所述阻水膜上端与凝胶投加装置相连接。
具体的，所述凝胶投加装置包括连接管，所述连接管一端与阻水膜连接，另一端分别连接注胶段和抽胶段，所述注胶段由与连接管的连接端依次设有流量计I、止回阀I和计量泵I;所述抽胶段由与连接管的连接端依次设有计量泵II、止回阀II和流量计II，所述注胶段和抽胶段均与溶液装置连接。
具体的，所述阻水膜的上端设有若干连接口，所述连接口从上至下依次包括：连接段、收缩段和扩散段，所述连接段为空心圆柱;所述收缩段为空心圆柱，其直径为连接段直径的0.5倍;所述扩散段为顶角角度为30-40度的扁平锥管。
具体的，滤柱顶端设有若干扫洗进水管，所述扫洗进水管与嵌在阻水膜内侧的扫洗装置连接。
具体的，所述扫洗装置为环形，其包括与进水管连接的连接孔和均匀分布的条状的配水孔。
具体的，所述取样管一端设有水阀另一端置于滤柱内部的中空管，所述取样管置于滤柱内部的部分其端头处为20-35度的斜切角，所述取样管的上边和两个侧边均设有若干均匀分布的取样孔。
具体的，所述承托配水板为有机玻璃制成并分为上部分的承托层和下部分的配水层，所述承托层上设有多个大小相同的穿孔。
具体的，所述阻水膜为柔性防水材料，所述阻水膜通过热合方式粘连在滤柱内壁上。
具体的，所述填充物为液体硅凝胶。
本发明的有益效果为：
1.采用阻水膜使滤料颗粒与滤柱内壁的空隙被堵塞，使待滤水不在滤柱边壁通过，采用柔性防水材料具有良好的弹性、柔韧性以及抗水力剪切和颗粒摩擦的性能，无毒、无害、无释放可以能够消除边壁效应对实验结果的影响。
2.采用凝胶投加装置，能够根据具体实验情况对阻水材料中的硅凝胶含量进行控制，使每一组实验边壁效应都能够有效消除，可以适用于不同的过滤材料。
3.优化了滤柱沿程取样端口的结构，在取样管上增加了取样孔，能够获得较为准确的沿程浊度数值，提高数据的准确性。
4.增加了扫洗装置，去除粘附在滤柱内壁上的浊质，使冲洗效果更好。