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/共14頁2

水頭損失來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，也就是水通過長柄濾頭的水頭損失。③濾料層水頭損失。

第2頁/共14頁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)手冊中公式算出。配水系統(tǒng)的水頭損失。因為曝氣生物濾池是個新型工藝，設計手冊中沒有專門針對曝氣生物濾池配水系統(tǒng)的規(guī)范，現(xiàn)今設計中是參考普通快濾池的小阻力配水系統(tǒng)進行的設計計算。濾料層的水頭損失只是根據(jù)經(jīng)驗，按每米濾料0.1～0.25m的水頭損失計算。第3頁/共14頁4結合實際工程，對前置反硝化生物濾池工藝的水頭損失的來源，影響因素，機理等進行了研究。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14米，池寬9米。濾料厚度為3米，濾板上濾頭設置：36個/m2。采用生物陶粒濾料，粒徑為6～9mm，堆積密度0.7～1.0kg/L，粒內孔隙率大于30％，堆積孔隙率大于42％。

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

生物濾池水頭損失實驗裝置圖8水頭損失試驗裝置第5頁/共14頁61.不同水量時水頭損失情況圖9DN池水頭損失與水量關系曲線

如圖所示：隨著進水量的增大，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)設計值（0.1m)。360mm485mm200mm475mm

理論上配水系統(tǒng)的水頭損失與過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10萬噸(包括回流)時變化明顯。水量提升至10萬噸后，當水量繼續(xù)變大時，其水頭損失增大幅度變小。第6頁/共14頁7圖10CN池水頭損失與水量關系曲線295mm125mm400mm330mm

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

配水系統(tǒng)

濾料層2.運行周期內水頭損失情況圖11DN池周期內水頭損失值曲線

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

430mm205mm590mm1050mm

在一個反洗周期內，DN池配水系統(tǒng)的水頭損失430mm～

590mm。隨著DN池的運行，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/共14頁9380mm160mm490mm650mm圖12CN池周期內水頭損失值曲線

在一個反洗周期內，CN池配水系統(tǒng)的水頭損失380mm～

490mm。隨著CN池的運行，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/共14頁103.不同高度濾料層水頭損失情況圖13DN池濾料層內水頭損失圖14CN池濾料層內水頭損失

如圖所示：DN池濾料層水頭損失周期早期分布于整個濾料層，周期末期下層濾料增長較快。CN池濾料層水頭損失則在整個周期內基本分布于整個濾料層。第10頁/共14頁11結論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)的水頭損失都遠遠大于理論計算值，滿負荷進水時在一個反洗周期內，DN池水頭430～590mm，CN池水頭380～490mm。第11頁/共14頁12④整個運行反洗周期內配水系統(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濾料層深度，由于DN厭氧濾池濾料層水頭損失主要來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較上層濾料快速。⑥由于進水SS相