微灌系统中叠式和网式过滤器对含藻类地表水过滤效果的.pdf

2 4 2 中国水利学会第二届青年科技论坛论文集微灌系统中叠式和网式过滤器对含藻类地表水过滤效果的分析阿不都沙拉木彭立新崔春亮(新疆水利水电科学研究院乌鲁木齐8 3 0 0 4 9)【摘要】本文通过对叠式和网式过滤器各三种目数(8 0 目、1 2 0 目和1 5 5 目)进行过滤试验，水源为含藻类的地表水，探讨叠式过滤器和网式过滤器不同目数对含藻类的地表水的过滤效果。结果表明，两种过滤器都是8 0 目时叠式过滤器可以过滤大部分的藻类，而网式过滤器无法过滤大部分的藻类，并且当压差大于1 2 0k P a 时，大颗粒的藻类也会透过滤网；两种过滤器都在1 2 0 目以上，叠式过滤器的过滤效率是网式过滤器的2 倍多，表面附着物是网式过滤器的2 倍多，堵塞时间是网式过滤器的4 倍。，【关键词】微灌系统叠式网式过滤器藻类过滤效果堵塞试验压力差在微灌系统中，对含有藻类的地表水的过滤一直是备受关注的问题，砂石过滤器过滤效果好，但造价高，水头损失相对较大，而叠式过滤器和网式过滤器造价低，水头损失相对较小，大家普遍认同叠式过滤器比网式过滤器过滤效果好 I ，但很少从量化角度加以分析。本文通过试验的方法，测试叠式过滤器和网式过滤器对含藻类为主的地表水的过滤性能，用i 种常用的过滤目数(8 0 目、1 2 0 目和1 5 5 目)进行试验，得出量化的结论，为微灌系统的规划设计提供理论依据和建议。1 材料与方法1 1 实验室概况试验于2 0 0 3 年1 0 月2 0 0 4 年8 月在美国加利福尼亚大学戴维斯分校水力学实验室进行。试验仪器和设备：1”叠式和网式过滤器、流量仪、水泵、数据采集器，试验所需的藻类为绿藻，取自水生生物实验室。1 2 试验设计与方法选用的过滤器是以色列A m i a d 公司生产的1”塑料叠式和网式过滤器，并各选用i 种不同的目数：8 0 目、1 2 0 目和1 5 5 目。试验前先将新鲜的绿藻放人水箱里，加人自来水混合，美国城市自来水中杂质的含量非常小，这里忽略不计。然后启动水泵，使水箱中的溶液循环流动5 分钟，使绿藻和水充分混合，绿藻浓度达到基本均匀。然后在水箱的5 个不同部位各取6 0 0m L 的绿藻混合溶液样本。然后启动系统同时开始采集数据，数据采集器每3 0s 从流量仪中读取流量和总水量，直到过滤器完全堵塞。数据采集器采集过滤器的压差、绝对压力和堵塞时间。测试结束后，采集另外一个水箱的绿藻混合溶液样本。更换另外一种过滤器重复上述步骤。每组测试时在水箱中采集的含有绿藻的混合溶液样本，在1 0 3 1 0 5 的烘箱中烘干，然后称量出固体自动排污过滤器自动排污过滤器设计特点http:/ 304、316L 不锈钢楔形滤网，强度大、精度高、耐腐蚀，最高过滤精度可达 25 微米。3,过滤设备通过自身的检索和应变功能，实现自动反冲洗，可应对不稳定的水质波动，无需人工干预。4,过滤器设备易损件少，无耗材，运行维护费用低，操作管理简单。5,过滤设备控制系统反应灵敏，运行精确，可以根据不同水源和过滤精度灵活调整反冲洗压差时间和时间设定值。6,过滤设备在反冲洗过程中，各个(组)滤网依次进行反冲洗操作；确保滤网安全、高效清洗，而其他滤网不受影响，继续过滤。7,过滤设备采用气动排污阀，反冲洗历时短，反冲洗耗水量少，环保经济。8,过滤设备结构设计紧凑合理，占地面积小，安装移动灵活方便。9,过滤设备电器系统采用集成控制模式，可以实现远程控制反冲洗过滤器自动排污过滤器自动排污过滤器使用范围http:/ 0.521.2kpa三、农业节水2 4 3 物质的质量。试验设计示意图见图1。试验所选过滤器技术参数见表1。1 号水箱过滤后的水斡阀门循环管线数据采集器2 号水箱j 函裂试验用含绿藻的水图1试验设计示意图表1试验所选过滤器技术参数项目叠式规格网式规格目数8 01 2 01 5 58 01 2 01 5 5微米1 8 01 3 01 0 02 0 01 3 01 0 0颜色紫红黄白红黄尺寸1”1”最大压力8B a r8B a r最大流量7 m 3 h7 m h注：1B a r=1 0 0k P a。2 结果与分析2 1叠式过滤器和网式过滤器的堵塞机理不同通过对1 5 5 目1”的叠式和网式两种过滤器进行的室内过滤试验分析，在水源含绿藻浓度相同，绿藻浓度为2 0 3m g L，初始流量和压力相同的情况下，过滤器两边的压差和时间的关系曲线如图2 所示，叠式过滤器两边的压差和时间基本呈线性关系，说明过滤器的堵塞是均匀的，而网式过滤器起初压差很小，从1 6 0 3 6 0S 过滤器两边压差急剧升高并完全堵塞。从试验结果分析可以看到，叠式过滤器水流是从外通过叠片流道进入叠片内部，杂质附着在叠片的外表面，而网式过滤器则相反，水流是由内到外的，中间只有薄薄的滤网。2 0 0 0言1 5 0 0耥1 0 0 0较出5 000图21 2 02 4 03 6 04 8 06 0 07 2 08 4 0时间(s)1 5 5 目叠式、网式过滤器压差一时间关系2 4 4 中国水利学会第二届青年科技论坛论文集2 2小目数的网式过滤器不适用于过滤含藻类的水源通过对8 0 目的叠式和网式两种过滤器进行试验，试验的初始条件相同，绿藻浓度为3 9 6m g L，过滤器两边的压差和时间的关系曲线如图3 所示。从关系图中可知，叠式过滤器两边的压差随时间逐渐增大，且过滤后的水质较好。网式过滤器的压差在5 6 0s 之前很小，而5 6 0 7 0 0s 之间压差急剧升高，当压差大于1 2 0k P a 时，压差又突然降低，且过滤后的水质较差，含有大量的绿藻。从试验现象可以分析，对于8 0 目的两种过滤器来看，叠式过滤器过滤效果稳定，效率高，能够过滤大部分的藻类；网式过滤器过滤效果差，大部分藻类通过滤网，但随着滤网内壁附着的藻类增多，网式过滤器内外压差急剧增大到一定程度，又会将附着在滤网内壁的藻类穿过滤网，使压差又急剧降低，起不到过滤效果。言厶号剁-R出图38 0 目叠式、网式过滤器压差一时间关系2 3 叠式过滤器的过滤效率高，抗堵塞能力强对1 2 0 目的叠式过滤器和网式过滤器进行试验，通过试验，两种过滤器都达到完全堵塞的情况下(实验室里把压差达到1 3 9k P a 就认为完全堵塞)，完全堵塞所需要的时间以及通过过滤器的总水量，来分析两种过滤器的性能指标，见图4 和图5。从试验现象看，对于任何3 5o3 0暑2 5扈2 0蓑1 5露1 0增5O图41 2 0 目叠式和网式过滤器堵塞时间与溶液中藻类浓度关系8 0 06 0 0襄4 0 0增2 0 001 02 03 04 05 0 6 0 7 0 8 09 01 0 01 1 01 2 0初始浓度(m g L)图51 2 0 目叠式和网式过滤器总过水量与溶液中藻类浓度关系三、农业节水2 4 5 一种过滤器，初始的绿藻溶液浓度越大，堵塞的时间越短。对同一初始浓度，叠式过滤器的堵塞非常慢，一般是网式过滤器的2 4 倍，抗堵塞性能远远高于网式过滤器，并且，通过叠式过滤器的总水量大约是通过网式过滤器的4 倍。通过对1 2 0 目和15 5 目的叠式和网式过滤器进行试验，测试每种过滤器压差分别达到2 7 6k P a，4 8 3k P a 和6 9k P a 需要的时间，结果是叠式过滤器比网式过滤器时间长2 3 倍，见图6。图61 2 0 目过滤器在压差4 8 3 妒a 时溶液浓度和时间关系2 4测试过滤器表面附着物的质量来分析不同过滤器的过滤性能通过对1 5 5 目叠式和网式过滤器的测试，测试结果见表2，叠式过滤器表面附着物的质量比网式过滤器表面的附着物质量多2 倍多。在压差分别达到2 7 6k P a、4 8 3k P a 和6 9k P a时，叠式过滤器平均附着物质量是网式过滤器的2 4、2 3 倍和2 6 倍。说明叠式过滤器的过滤效果和效率远远大于网式过滤器。表2 不同压差情况下过滤器表面附着物的质量(m g)网式过滤器(1 5 5 目1叠式过滤器(1 5 5 目)试验编号2 7 6k P a4 8 3k P a6 9k P a2 7 6k P a4 8 3k P a6 9k P al3 1 79 8 4 824 7 4 410 2 1 132 0 3 91 9 2 72 9 3 23 3 8 97 2 4 741 9 44 1 4 74 3 4 14 5 0 85 7 4 77 4 5 651 8 9 74 5 45 1 9 75 6 4 27 2 5 19 2 5 72 11 6 3 11 9 3 52 1 8 26 4 1 210 9 8 714 9 62 21 1 06 4 0 37 8 2 26 7 2 4l1 7 2 6l5 1 9 52 35 1 38 f 8 87 5 4 89 6 6 416 3 6 92 46 5 6 914 8 52 56 3 16 1 8 85 5 8 3。8 2 8 314 0 518 4 9 42 63 2 2 46 4 4 95 4 5 89 6 6 212 2 1 415 2 7 22 79 4 0 214 3 2 815 8 9 5平均2 9 0 94 5 1 35 1 0 86 8 4 110 3 5 713 4 3 7偏离1 8 6 O1 9 8 31 9 2 72 1 2 43 0 8 63 5 7 12 4 6 中国水利学会第二届青年科技论坛论文集3 结论和建议(1)对含藻类为主的地表水水源，叠式过滤器的过滤效率和效果远远优于同型号的网式过滤器，同等情况下建议选用叠式过滤器；(2)对含藻类为主的地表水水源，不能选用8 0 目及以下的网式过滤器。参考文献1 I R v i n ae ta 1 P e r f o r m a n c ee v a l u a t i o no ff i l t e r se n de m i t t e r sw i t hs e c o n d a r ye f f l u e n t，P 2 4 4，P r o c e e d i n g so ft h ef i f t hi n t e r n a t i o n a lm i c r 9i r r i g a t i o nc o n g r e s s2K e n n e t hP P h i l l i p s L o n gt e r mo p e r a t i o no fm i c r oi r r i g a t i o nf i l t r a t i o ns y s t e m s：s u c c e s s e s,f a l I u r e sa n do D e r a t i o n a ls o l u t i o n s，P 5 7 9，P r o c e e d i n g so ft h ef i f t hi n t e r n a t i o n a lm i c r oi r r i g a t i o nc o n g r e s s3A S v a nN i e k e r k，K e n n e t hP P h i l l i p s M e a s u r i n gt h ed i r t i n e s so fi r r i g a t i o nw a t e rf o。m i c r o 州g a t l o nf i l t e r s，P 5 8 6，P r o c e e d i n g so ft h ef i f t hi n t e r n a t i o n a lm i c r oi r r i g a t i o n。o n g。8 84A m i a d 过滤系统技术手册1 9 9 7微灌系统中叠式和网式过滤器对含藻类地表水过滤效果的分析微灌系统中叠式和网式过滤器对含藻类地表水过滤效果的分析作者：阿不都沙拉木，彭立新，崔春亮作者单位：新疆水利水电科学研究院,乌鲁木齐,830049 相似文献(1条)相似文献(1条)1.会议论文 阿不都沙拉木.彭立新.崔春亮 微灌系统中叠式和网式过滤器对含藻类地表水过滤效果的分析 本文探讨了不同目数的叠式过滤器和网式过滤器对含藻类的地表水的过滤效果.在水源为含藻类的地表水的情况下,通过对叠式和网式过滤器各三种目数(80目、120目和155目)的过滤试验得出的结果表明:两种过滤器都是80目时,叠式过滤器可以过滤大部分的藻类,而网式过滤器无法过滤大部分的藻类,并且当压差大于120kPa时,大颗粒的藻类也会透过滤网;两种过滤器都在120目以上时,叠式过滤器的过滤效率是网式过滤器的2倍多,表面附着物是网式过滤器的2倍多,堵塞时间是网式过滤器的4倍。本文链接：http:/