天然滤床淤塞机理及防治研究

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天然河床渗滤取水技术是一种通过渗滤系统净化取水的新工艺。与传统取水方式相比,该工艺具有水质好、水量大、成本低等优点。但由于处于开放的天然水环境下,滤床存在长期取水条件下的淤塞问题。渗滤取水滤床泥膜是一种多元化的生物泥膜,吸纳和机械阻隔表水中的杂质和污物,去除病菌微生物,具有较强的物理吸附和生物化学作用,在水质净化过程中起着重要作用,但同时滤膜压实增厚将导致滤床渗透阻力增大,降低了其渗透速率,也是导致淤塞的重要因素。本论文在总结前人经验基础上,结合重庆、湖南等取水工程,通过对滤膜样品进行物理、化学试验、扫描电镜、能谱仪等测试手段,对天然河床泥膜的物质组成、矿物成分、化学和生物性质有了较为全面的了解。在此基础上探讨了淤塞过程可分为污染物穿刺、滤膜形成、滤膜的累积增厚和压实三个阶段,淤塞方式包括滤床表面的局部淤塞、砂卵石层的淤塞和过滤器及其附近淤塞等,淤塞机理包括滤膜阻滞和砂砾石层阻滞的物理淤塞、由化学沉淀物引起的物理—化学淤塞和微生物大量繁殖及藻类过量生长所致的生物淤塞三类,并提出了影响淤塞的因素有自然因素,包括滤床的结构特征和介质渗透性、原水水质、水动力条件、温度;工艺因素包括渗滤取水面积、取水孔布置方式、水位降深以及工程管理、运行因素。阐述了以“防”为主以“治”为辅的防治原则。预防措施包括天然滤床的选择以及对滤床的入渗速度和过滤器的入管流速进行有效控制。治理措施有滤床表面清洗、提高滤床表面水流速度,气水反冲洗和更换过滤器等。
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