前置反硝化生物濾池中水頭損失的研究

前置反硝化生物濾池中水頭損失的研究第1頁(yè)/共14頁(yè)2

水頭損失來(lái)源濾池水頭損失包括以下幾方面：①局部水頭損失：其中包括集水槽，集水渠，管道，管件等。②配水系統(tǒng)水頭損失，也就是水通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失。③濾料層水頭損失。

第2頁(yè)/共14頁(yè)3水頭損失現(xiàn)行確定方法局部水頭損失很小，而且跟其他工藝一樣，可根據(jù)手冊(cè)中公式算出。配水系統(tǒng)的水頭損失。因?yàn)槠貧馍餅V池是個(gè)新型工藝，設(shè)計(jì)手冊(cè)中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)曝氣生物濾池配水系統(tǒng)的規(guī)范，現(xiàn)今設(shè)計(jì)中是參考普通快濾池的小阻力配水系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算。濾料層的水頭損失只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按每米濾料0.1～0.25m的水頭損失計(jì)算。第3頁(yè)/共14頁(yè)4結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)前置反硝化生物濾池工藝的水頭損失的來(lái)源，影響因素，機(jī)理等進(jìn)行了研究。濾池與濾料參數(shù)

某城市污水廠的主體工藝單元是DN反硝化生物濾池和CN曝氣生物濾池。

DN池共7座，每座池長(zhǎng)14米，池寬9米。濾料厚度為3米，濾板上濾頭設(shè)置：36個(gè)/m2。采用生物陶粒濾料，粒徑為6～9mm，堆積密度0.7～1.0kg/L，粒內(nèi)孔隙率大于30％，堆積孔隙率大于42％。

CN池共14座，每座池長(zhǎng)12米，池寬10米。濾料厚度為3.5米，濾板上濾頭設(shè)置：36個(gè)/m2，曝氣頭68個(gè)/m2，濾料和DN池相同，只是粒徑稍小，為4～6mm。第4頁(yè)/共14頁(yè)5生物濾池水頭損失研究

生物濾池水頭損失實(shí)驗(yàn)裝置圖8水頭損失試驗(yàn)裝置第5頁(yè)/共14頁(yè)61.不同水量時(shí)水頭損失情況圖9DN池水頭損失與水量關(guān)系曲線

如圖所示：隨著進(jìn)水量的增大，配水系統(tǒng)和濾料層的水頭損失都不斷增大。但配水系統(tǒng)增長(zhǎng)緩慢，配水系統(tǒng)水頭損失值明顯大于小阻力配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)值（0.1m)。360mm485mm200mm475mm

理論上配水系統(tǒng)的水頭損失與過(guò)水流速的平方成正比。配水系統(tǒng)水頭損失在360～485mm之間.

濾料層的水頭損失在200～475mm之間，變化幅度較大，尤其是在3至10萬(wàn)噸(包括回流)時(shí)變化明顯。水量提升至10萬(wàn)噸后，當(dāng)水量繼續(xù)變大時(shí)，其水頭損失增大幅度變小。第6頁(yè)/共14頁(yè)7圖10CN池水頭損失與水量關(guān)系曲線295mm125mm400mm330mm

配水系統(tǒng)水頭損失在295～400mm之間，比DN池稍低，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于按小阻力配水計(jì)算出的值（0.1m）。濾料層的水頭損失較在125～330mm之間，也較DN池低。第7頁(yè)/共14頁(yè)80246810121416182022242620040060080010001200水頭損失（mm）時(shí)間（h）

配水系統(tǒng)

濾料層2.運(yùn)行周期內(nèi)水頭損失情況圖11DN池周期內(nèi)水頭損失值曲線

如圖所示：無(wú)論DN厭氧濾池還是CN曝氣生物濾池在整個(gè)反洗周期內(nèi)配水系統(tǒng)水頭損失變化較平緩，而濾料層水頭損失變化較大。

430mm205mm590mm1050mm

在一個(gè)反洗周期內(nèi)，DN池配水系統(tǒng)的水頭損失430mm～

590mm。隨著DN池的運(yùn)行，水頭損失不斷變大。其中濾料層水頭損失上升較快，濾料層的水頭損失為205mm～1050mm第8頁(yè)/共14頁(yè)9380mm160mm490mm650mm圖12CN池周期內(nèi)水頭損失值曲線

在一個(gè)反洗周期內(nèi)，CN池配水系統(tǒng)的水頭損失380mm～

490mm。隨著CN池的運(yùn)行，水頭損失不斷變大。其中濾料層水頭損失上升較快，濾料層的水頭損失為160mm～650mm第9頁(yè)/共14頁(yè)103.不同高度濾料層水頭損失情況圖13DN池濾料層內(nèi)水頭損失圖14CN池濾料層內(nèi)水頭損失

如圖所示：DN池濾料層水頭損失周期早期分布于整個(gè)濾料層，周期末期下層濾料增長(zhǎng)較快。CN池濾料層水頭損失則在整個(gè)周期內(nèi)基本分布于整個(gè)濾料層。第10頁(yè)/共14頁(yè)11結(jié)論①濾池的水頭損失主要由配水系統(tǒng)水頭損失和濾料水頭損失組成。②水頭損失隨進(jìn)水流量的增加而增大，配水系統(tǒng)增幅較小，而濾料水頭增加較大。③生物濾池配水系統(tǒng)的水頭損失都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論計(jì)算值，滿負(fù)荷進(jìn)水時(shí)在一個(gè)反洗周期內(nèi)，DN池水頭430～590mm，CN池水頭380～490mm。第11頁(yè)/共14頁(yè)12④整個(gè)運(yùn)行反洗周期內(nèi)配水系統(tǒng)水頭損失變化較平緩，濾料層水頭損失變化較大，DN池從205～1050mm，CN池從160～650mm。

⑤DN缺氧濾池濾料層水頭損失在周期早期分布于整個(gè)濾料層深度，由于DN厭氧濾池濾料層水頭損失主要來(lái)源是截留下水中懸浮物所致，到周期末期下層濾料水頭損失增長(zhǎng)較上層濾料快速。⑥由于進(jìn)水SS相