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玻璃球滤料作为一种新型环保滤料,具有理化性质稳定,耐磨损,过滤水头损失小的特点,在国外已经被应用于水处理行业。玻璃滤料在微灌设备中的过滤及反冲洗原理类似于砂石滤料,具有截污能力强、滤料清洗方便的特点,能有效的滤除过滤水中对滤头造成阻塞的有机杂质和无机杂质,保证微灌过滤设备的高效运行。之前国内外学者对砂石过滤器的工作原理做了大量的理论和试验研究,本人针对玻璃滤料与传统的砂石滤料的过滤及反冲洗性能进行对比,开展不同粒径的玻璃球滤料在不同条件下的过滤性能试验研究,为玻璃球滤料在微灌过滤设备上使用及微灌过滤器设计时设置合理的过滤时间与反冲洗频次提供参考。 试验思路首先通过对石英砂、玻璃球、碎玻璃三种不同滤料开展过滤及反冲洗对比试验,分析出了过滤时三种不同滤料的清洁压降随滤速的变化规律。通过试验主要取得了以下研究成果: 1.开展玻璃滤料与石英砂滤料的过滤及反冲洗性能对比试验,石英砂滤料发挥截污作用的滤料高度约为滤层以下三分之一的滤柱高度,而玻璃滤料则有60%的滤层厚度发挥截污作用,与石英砂滤料相比具有水头损失小、滤料反冲洗彻底,截污能力强,反冲洗长周期运行比石英砂更省水的特点。 2.通过开展三种粒径的玻璃球滤料过滤性能对比试验,得到以下结论: (1)对于粒径为0.7mm、0.9mm的玻璃球滤料,当过滤浑水质量分数为0.01%时,初始过滤速度对过滤出水浊度影响不大;当过滤浑水质量分数大于0.03%时,当初始过滤速度为0.015m/s时,过滤出水浊度在趋于稳定前有较大波动,当初始过滤速度大于0.02m/s时,滤后水浊度随时间很快趋于稳定,且有较小的出水浊度。对于粒径为1.13mm的滤料,滤后水的平均浊度大小取决于初始过滤速度,且在一个过滤周期内过滤出水浊度的平均值大于前两种滤料。 (2)对于同一种粒径的滤料,过滤瞬时流量随着过滤时间的增加而减小。对于同一种滤料,在同一初始过滤速度条件下,过滤浑水质量分数越大,过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量就越大。当过滤浑水质量分数相同时,在同一种过滤速度条件下,粒径较小的滤料颗粒在整个过滤周期中的瞬时流量变化最大,粒径较大的滤料颗粒在整个过滤周期中的瞬时流量变化最小。在同一种过滤浑水质量分数条件下,采用同一种过滤速度进行过滤时,粒径为0.7mm和0.9mm的滤料的过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量随着初始过滤速度的增大而增大,而对于粒径为1.13mm的玻璃球滤料过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量随着初始过滤速度的增大而减小。 (3)对于粒径分别为0.7mm和0.9mm的玻璃球滤料来说,同一滤料,在同一初始过滤速度条件下,滤层进出口压差随着过滤浑水质量分数的增大而增大。在不同的过滤浑水质量分数条件下,当初始过滤速度较小时,粒径为0.7mm、0.9mm、1.13mm的玻璃球滤料在整个过滤周期中进出口压差增加值依次减小。对于粒径为1.13mm的玻璃球滤料,在同一过滤浑水质量分数条件下,滤层进出口压差的增加量随着初始过滤速度的增加而增加。