試驗裝置采用雙管連通濾柱,長柄濾頭裝在有機玻璃濾柱下部的隔飯上。在隔飯上下各設1根測壓管,以測定反沖洗時的水頭損失。反沖洗水由恒位水箱供給。反沖洗空氣由空壓機供給。反沖洗水的流量,在濾柱上部出水管口用容積法測定。空氣流量,在濾柱上部出水管口用容積法測定。為了探求長柄濾頭水頭扭失的規律,試驗時先用濾桿進行試驗,然后再裝上濾帽進行整個濾頭的試驗。試驗分單獨用水反沖洗、單獨用氣反沖洗和氣水同時反沖洗三種情況進行。
為了濾池下部配氣室內分布空氣,要求氣層有一定的厚度。事實上,氣層厚度與空氣流經小孔的水頭損失有關。當水面處于一穩定文職,這時小孔外面的空氣壓力與水面上的壓力相同。由于小孔內外水體相連,根楊聯通管原理,小孔內外空氣壓力差應等于小孔與水面的標高H,這正式空氣流經小孔的水頭損失。當小孔流速較小時,兩者近似直線關系;當小孔流速較大時,兩者成拋物線關系。當空氣流量很大時,水面將降至濾桿下部的縫隙處,由于縫隙面積很大,能使大量空氣流進濾桿,所以縫隙能對氣層厚度起控制作用。這時,濾桿縫隙至小孔為氣水混合液充滿,其密度小于水,故小孔與水面的標高差將不再 能表示水頭損失。
氣、水同時沖洗時,長柄濾頭的水頭損失比較復雜。用圖2所示的裝置進行試驗,觀察用長柄濾頭進行氣、水同時反沖洗時,1號測壓管和2號測壓管水頭差的變化。試驗時,保持反沖洗水流量不變,而使反沖洗氣流量由小變大。當氣流量較小時,空氣只經小孔流入濾桿,測壓管水頭差值較大;當氣流量較大時,空氣經濾桿下部縫隙流入濾桿,這時測壓管水頭差明顯減小,從設計角度考慮,空氣只經小孔流入濾桿的水頭差較大,為不利情況,是設計應該考慮的工況,只要這一工況能夠滿足,其他工況也就能夠同時滿足。
氣水反沖洗長柄濾頭主要應用于濾池氣水反沖洗配水系統;短柄濾頭應用于濾池單水反沖洗和重力式、壓力式濾罐及離子交換濾床等配水過濾系統。長柄濾頭既可適用于生活飲用水處理,也可適用于飲料、印染、游泳池等各種工業用水處,同樣可以應用于工業廢水,生活污水處理工程中。
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