虹吸滤池排水虹吸形成时间最佳值的确定
| 论文类型 | 技术与工程 | 发表日期 | 1988-03-01 |
| 来源 | 《中国给水排水》1988年第3期 | ||
| 作者 | 唐友尧,程道银,龙建平 | ||
| 关键词 | 虹吸滤池 待滤水 形成时间 | ||
| 摘要 | 虹吸滤池先排后停式水力自动冲洗装置在国内曾有应用，但待滤水的浪费却较大，如何节约这部份待滤水，已成为人们关注的课题。我们经过多年试验，研制成功的水电结合式自动冲洗装置较好的解决了这一问题，但待滤水以节约多少为宜，这对滤池的工作具有一定的经济意义。排水虹吸形成时间存在一个经济运行的最佳值。为了寻求这个最佳值，我们曾在湖北襄樊棉纺织印染厂水厂，对虹吸滤池排水虹吸形成时间和过滤水头作了实测，选择有代表性的一组列于表1，并对排水虹吸形成时间最佳值进行分析研究。 | ||
出 自： 《中国给水排水》 1988年第3期第60页
发表时间： ： 1988-3
唐友尧；程道银；龙建平
( 武汉城市建设学院 )
虹吸滤池先排后停式水力自动冲洗装置在国内曾有应用，但待滤水的浪费却较大，如何节约这部份待滤水，已成为人们关注的课题。我们经过多年试验，研制成功的水电结合式自动冲洗装置较好的解决了这一问题，但待滤水以节约多少为宜，这对滤池的工作具有一定的经济意义。
当进水虹吸破坏以后，通过延长排水虹吸形成时间，让待滤水续续过滤，在理论上是可以节约全部待滤水的，但在实际运行中，到过滤周期末，由于过滤水头较小，不但能节约的待滤水很少，而所耗时间却很长，结果缩短了滤池的工作时间，达不到经济运行的目的。由此可见，排水虹吸形成时间存在一个经济运行的最佳值。为了寻求这个最佳值，我们曾在湖北襄樊棉纺织印染厂水厂，对虹吸滤池排水虹吸形成时间和过滤水头作了实测，选择有代表性的一组列于表1，并对排水虹吸形成时间最佳值进行分析研究。
一、研究途径
1.绘制过滤水头随排水虹吸形成时间变化的关系曲线。
按表1中的数据绘制过滤水头H随时间t变化的关系曲线，见图1中的实践。
2.建立过滤水头随时间变化的数学模式。
式中:
H mαх ——最大过滤水头(m)当t=0时，
H mαx =1.22
t——排水虹吸形成时间
a、b、c——常数。
由t=0时，H=H mаn ，得C=1故
式中的常数a、b可用下述回归分析法求得。
将(1)式变换并取对数得
式(2)可写成:
y i =M+ax i (3)
求偏导数并使
=0
=0
可求得M·a的一对极小值，从而得到
将表1中的数据换算成y 1 、x i 的值代入(7)、(8)式解得:
a=1.187 M=-0.794
b=log 4 M=1og 1 (-0.794)=0.161
将a、b值代入式(1)，便得到过滤水头随排水虹吸形成时间变化的数学模式:
算出不同t值下的H′，并绘制H′-t曲线(见图1中的虚线)，与实测H-t曲线比较接近。数学摸式(9)较正确的反映了H与t的关系。
3.确定最佳排水虹吸形成时间
由节约待滤水量百分数求定最佳点。节约待滤水量百分数α可表达为:
取不同百分数α，由式(10)与式(9)计算相应的t及H，见表2。然后根据表2绘制节约待滤水量百分数α与排水虹吸形成时间t的关系曲线，见图2。
因曲线曲率最大点不明显，故从上述曲线两端各作一条切线，再作其交角的平分线与曲线相交，从而求得所需要的最佳点。从图2中求得α为62%，t为7min，即节约62%待滤水量时，排水虹吸形成时间以7 min为宜。
二、结论
于零，即节约的待滤水量最大，此时t趋于无穷大，这显然不经济，也不现实，故虹吸滤池在实际运行中，待滤水不可能全部节约。
2.根据实测资料计算，排水虹吸形成时间7 min左右滤池工作比较经济，此时可节约62%左右的待滤水量。
3.最佳排水虹吸形成时间还与滤床组成、滤前水质、过滤运行条件等因素有关，在具体设计时必须予以考虑。因此其值是因地而异的。(参考文献略)
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