引黄灌区高含沙水农田非全流过滤试验研究

针对引黄灌区引黄水含沙量大的特点不适用于传统的节水灌溉方式的问题,对唐徕渠引黄含沙水进行过滤研究。通过试验对比的方法,采用渗水井过滤式S、地埋水平过滤式L、地埋竖直过滤式V、地埋竖直+水平过滤式R 4个处理方案,进行滤水试验。试验结果表明:①无纺土工织布具有良好的拦沙效果,且其规格越高拦沙效果越明显。②单位时间、单位长度滤出水流量由高到低依次为:SRLV,分别为0.137 6、0.031 1、0.022 7、0.015 6 m~3/(h·m),由此可知渗水井过滤式(S)为最优方案。③当R、V、L三组试验进行到50 h,S组进行到70 h时,滤出水中的含沙量均低于0.4 kg/m~3,最大泥沙粒径为0.112mm,且粒径大于0.1mm的仅占0.077%,水质能够满足滴灌要求。④经过大田滤水试验,引黄灌区非全流过滤含沙水研究思路可行,具有一定的科学指导意义。     

微灌用含沙水非全流过滤模拟实验研究

针对引黄灌区含沙水灌溉作物所造成的微灌设备堵塞问题,采用非全流过滤方法,在5 cm定水头(含沙量2 kg/m~3、进水流量0.69 m~3/h)情况下,设计了"PVC打孔滤水管+无纺布+石英砂+土壤"过滤装置,装置设有竖直滤水管(处理1)、短水平滤水管(处理2)、长水平滤水管(处理3)三套处理对引黄灌区含沙水进行非全流过滤实验,研究结果表明:①以单位时间、单位长度管道滤出水流量观测,处理2流量最大;②装置滤出水含沙量较低,可用于微灌;③装置滤出水中泥沙颗粒粒径较小,装置除沙效果较好。     

旋流网式组合型过滤器过滤性能研究

过滤装置的优化组合是提高过滤器过滤性能和适用范围的主要手段。为考察旋流网式过滤器的组合过滤性能,将旋流过滤器与网式过滤器串联连接展开试验,采用清水处理和0.14、0.19、0.24 g/L 3种不同含沙率浑水处理,对其进行过滤性能对比分析,结果表明:旋流网式过滤器组合后具有良好的适应性,当流量为100~180 m3/h时,局部水头损失曲线表现为明显的双拐点。当流量相同时,过滤性能受进水口含沙率影响显著,随着含沙率的增加,稳定运行时间缩减趋势加剧,含沙率0.24 g/L与含沙率0.19 g/L相比,稳定运行周期缩减约40%。可为过滤装置优化组合及大型过滤站水头损失和过滤性能变化规律相关研究提供一定的技术支持。     

微压过滤冲洗池的污物处理能力研究

针对目前处理地表水中污物难的问题,提出了微压过滤冲洗池,并进行了动水试验。试验结果表明:微压过滤冲洗池可以处理泥沙、锯末、树叶、草籽等污物;当含沙量范围为3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3时,微压过滤冲洗池的过滤时间分别达到420、60、10 min时开始排污;微压过滤冲洗池的泥沙去除率在80%以上,泥沙粒径范围为0.15~1 mm时,级效率达到100%,中值粒径D50由0.23 mm变为0.058 mm左右,粗端粒径D98由0.97 mm变为0.13 mm左右,从泥沙去除率、级效率、过滤前后的泥沙粒径变化可知,微压过滤冲洗池的污物处理能力很高,过滤后的水满足灌溉需水和水质要求;水箱中的水深随过滤时间的变化规律包含3个阶段,即水深恒定、水深快速增加和水深急速增加阶段。并在试验结果的基础上,对过滤网不易堵塞的机理进行了初步分析。     

基于PPR和NSGA-Ⅱ的泵前微压过滤器水力与过滤性能研究

【目的】探究泵前微压过滤器的性能。【方法】开展5组流量(2～8m³/h)、5组含沙量(0.5～2.0g/L)、3组滤网过滤面积(1 105、1 582、2 060 cm²)和4组分水器型式(不加、1型、2型、3型)的物理模型试验,采用投影寻踪回归分析法(PPR)、多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),建立水头损失、截沙质量和总过滤效率的预测模型,探究各指标的影响因素排序,确定泵前微压过滤器的最佳运行工况。【结果】影响泵前微压过滤器水头损失的因素排序为进水流量?含沙量?滤网过滤面积;影响截沙质量的因素排序为含沙量?滤网过滤面积?进水流量;影响总过滤效率的因素排序为滤网过滤面积?含沙量?进水流量;以相对误差≤10%作为判定标准,建立的截沙质量和总过滤效率PPR预测模型合格率为100%,模型精度较高,但水头损失PPR预测模型合格率仅为70%,模型不可靠。本试验范围下泵前微压过滤器的最佳运行工况为：含沙量2 g/L、进水流量7 m³/h、滤网过滤面积2 060 cm²。【结论】PPR预测模型对截沙质量和总过滤效率...     

基于分级过滤的沼液微灌系统设计与分析

目前,畜禽养殖生产产生大量粪污给环境带来巨大压力,而沼气工程利用厌氧发酵处理畜禽粪污,产生大量集中的沼液,存在二次污染的风险。针对这一问题,设计了一种基于分级过滤的微灌装置专门用于沼液灌溉。该装置包括沼液过滤池、沉淀池、污水泵、灌溉管路、过滤箱、清水池、清水泵、阀门、注肥器、肥料罐、灌溉支管和灌水器等,沼液过滤池有可更换不同目数的不锈钢网对沼液进行初步过滤,过滤箱内3层等体积的石英砂层、火山石层和粗砂石层对沼液进行多级过滤。整套系统设有专门的清洗管道与装置对灌溉管路和过滤箱反冲洗;设置沼液每灌溉2h,系统清洗过滤箱和灌溉管路1次,系统运行300h无堵塞现象发生。试验结果表明:经过不同目数不锈钢网组合、粗砂石、火山岩和石英砂过滤后,可以去除沼液中79.5%以上的悬浮物,氮、磷、钾含量分别各减少50%、10.5%和22.5%,且过滤产生的液体基本可以达到农田灌溉水水质标准。     

积水入渗下不同矿化度水对红壤水盐运移特征的影响

【目的】探讨积水入渗条件下矿化度对酸性红壤水盐运移特征的影响,为我国南方非常规水合理利用提供参考。【方法】采取土柱入渗试验,以蒸馏水灌溉(CK)为对照,探究不同矿化度水(1、2、3、5、10 g/L)入渗下南方红壤水分动态运移、水盐分布及土壤pH值变化,并量化矿化度与入渗模型参数关系。【结果】与CK相比,1～10g/L处理抑制红壤水分入渗,同一时刻累积入渗量表现为CK1 g/L处理5 g/L处理2 g/L处理3 g/L处理10 g/L处理。5 g/L处理持水能力显著高于其他处理(p0.05),单位时间湿润锋运移距离小于CK和1、2 g/L处理。Kostiakov公式较Philip方程能更精确描述1～3 g/L处理红壤累积入渗量随时间变化,矿化度大于3 g/L时则相反。红壤累积入渗量与湿润锋运移距离符合线性关系,红壤持水能力、入渗模型参数与矿化度关系均满足三次多项式(R20.95,RMSE0.06)。1～5 g/L处理可使5～25 cm土壤平均含水率增加0.09%～4.61%,各处理土壤EC值和Na~+、Cl~-质量分数随深度增加呈减小趋势,矿化度对25～40cm范围土壤盐分的影响小于上层土壤。与CK相比,1～5g/L处理加剧红壤酸化,10 g/L处理则增加土壤pH值。【结论】矿化度对土壤酸化和分散作用程度不同是造成红壤水盐运移特征差异的原因,南方红壤区非常规水安全利用需综合考虑矿化度作用下土壤水盐、酸碱环境变化。     

陶瓷滤料过滤性能试验研究

山铝陶瓷是利用铝厂的废矿料生产的一种过滤材料，为了研究其过滤性能，在试验室对陶瓷滤料进行试验，同时做了石英砂过滤试验作为对照。结果显示：各种级配的陶瓷滤料其过滤周期、产水量、过滤能力指数分别是石英砂滤料的1.27-1.54倍、1.28-1.77倍、1.23-1.62倍。在试验室模型试验后，进行了生产性试验，试验结果也表明：陶瓷滤料过滤运行成本低 、过滤效率高、出水水质好。     

生物过滤除臭试验装置的研究

生物过滤法是畜禽养殖场较为理想的除臭方法,在活性滤料筛选和除臭效果研究过程中,需要能同时进行多个处理的生物过滤除臭试验装置。为此,介绍了装置的设计参数、结构特点和工作原理。装置可配置5～12个试验柱单元,试验柱密闭系统气密性好,具备防腐、防渗、防锈、防挥发性气体等防护性能,且装卸方便,便于供试活性滤料的更换。整机性能试验结果显示,各单元内活性滤料相对湿度(79.96±1.76)%,排气出口处臭气流量(0.525±0.01)L/min,NH3去除率(96.86±1.65)%,系统差异性很小。装置已应用于除臭设备的试验研究,各项性能指标均达到设计要求。     

高含沙水滴灌技术研究

滴头堵塞是滴灌系统运行中的一大难题,对于高含沙水来说更为突出.针对多泥沙河道取水时引水必将引沙的现状,在分析了我国主要河道水沙分布特点的基础上,结合天然河道"水小沙少、水大沙多"的特点,提出了明暗结合式取水模式,采用枯水期明引与洪水期暗引相结合的方式,为解决多泥沙河道取水提供了新思路.利用研发的小型移动式过滤设备、简易过滤装置、可拆式灌水器等高含沙水滴灌专用设备进行组装配套,形成了适合于高含沙水的滴灌系统,使系统配套性能和运行效率均得以提高.与现有滴灌系统相比,系统造价大幅降低,堵塞率控制在5%以内,为解决高含沙水滴灌系统的易堵塞、投资高的难题提供了新途径.     

集雨窖水一体化慢滤净化处理

提出了一种集雨窖水生物慢滤净化装置。该装置将生物慢滤结构与集雨水窖相结合,形成集雨水窖一体化生物慢滤净化装置,具有造价低、施工建造方便、便于就地取材、使用简单方便等特点。试验结果表明,该装置对集雨窖水水质具有明显改善效果。     

微灌用叠片过滤器的过滤性能试验研究

为了深入研究微灌用叠片过滤器的水力和过滤性能,采用试验方法,研究分析了叠片过滤器的过滤性能。结果表明,叠片过滤器的水头损失均随加砂量的增加而呈现非比例的增加,在加砂量达到一定量时,水头损失出现激增,并迅速达到或超过安全压差;粒径的大小影响安全过滤砂量;叠片过滤器的朝上安装时的过滤性能优于朝下安装;根据叠片过滤器的过滤效率,得到了叠片过滤器过滤精度M与叠片最小断面内切圆直径D的关系范围为:M∶D≈1∶1.2。     

生物慢滤技术脱氮性能试验研究

对生物慢滤技术脱氮性能和硝化反硝化过程进行了研究。当慢滤反应器表面形成成熟稳定的生物粘膜后,分别进行氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮的去除效果试验研究。并通过投加重金属盐,进行了原水中重金属存在情况下,对脱氮效果影响研究,实验结果表明：1)氨氮去除率与进水氨氮浓度关系不大,氨氮去除率稳定在90%以上。2)生物慢滤反应器中硝化过程主要在滤料上部0.5m高度内完成,反硝化过程位于反应器下部。3）生物慢滤反应器为维持较高的氨氮去除效果,滤速应小于0.6m/h。4)当进水中铅、镉离子浓度超过国家地表水环境质量标准（GB3838－2002）V类水标准时,氨氮去除率下降50%。     

提高燃油滤清器过滤精度减少柱塞偶件的磨损

通过试验表明柱塞偶件的磨损与燃油滤清器精度的关系,并介绍了新滤清器的研制、试验及其使用效果。     

柴油机壁流式过滤体捕集与流阻性能影响规律

根据气流在柴油机壁流式微粒捕集器内的流动特点,将过滤壁面假设为由若干球状单元组成,建立了壁流式过滤体捕集过程的数学模型.研究了排气特征、过滤体结构参数对壁流式过滤体捕集及流阻性能的影响规律.结果表明,减小排气流量、增大过滤体体积等方法,既能优化捕集性能,又能优化流阻性能;减小过滤体长径比,能优化流阻性能,而对捕集性能没有影响;增大过滤壁厚度,能优化捕集性能,但会使流动性能恶化;改变排气温度和孔道宽度,对捕集性能及流阻性能的影响都较小.最后通过试验验证了数学模型的准确性.     

沼液滴灌过滤技术及设备集成研究

文章针对当前沼液过滤困难、随意排放污染环境等问题,设计了智能化的沼液滴灌过滤技术及设备.利用三级过滤实现沼液粘稠分离,粘液通过沼液液位监测,智能控制固液分离机,实现沼渣沼液分离,稀液通过120目过滤网,达到滴灌要求,并采用清洗设备实现滤网的自动冲洗.通过系统智能化控制与人工控制成本对比试验表明,该沼液滴灌过滤技术及设备...     

高含沙水流条件下过滤系统水力性能试验研究

以离心过滤器和筛网过滤器组合而成的过滤系统为研究对象,通过田间模拟试验,重点研究该系统在处理高含沙水时的局部水头损失变化规律、局部水头损失与过流量间的关系以及系统的泥沙分离效率.结果表明:在设计流量范围内,系统局部水头损失随运行时间呈现先缓慢后急剧的变化特点,当筛网过滤器局部水头损失超过2～3 m范围值以后,局部水头损失开始急剧增大,流量开始急剧减小;离心过滤器受筛网过滤器堵塞影响,局部水头损失随系统过流量减小而减小;系统初始局部水头损失与过流量成二次函数关系,且受水质变化影响较小;系统泥沙分离效率与流量关系密切,离心过滤器过流量越大泥沙分离效率越高.     

离心叠片与离心筛网过滤系统性能比较试验

以离心叠片过滤系统和离心筛网过滤系统为研究对象,通过田间模拟试验,对2类过滤系统的水力性能及其泥沙处理能力进行比较研究。结果表明:在能量损耗方面,离心筛网类过滤系统的水力性能优于离心叠片类,过流量越大优势越明显;在泥沙处理方面,离心叠片类过滤系统处理后泥沙分离极限d98明显小于离心筛网类过滤系统,离心叠片类过滤系统泥沙处理能力明显优于离心筛网类过滤系统。该结果可为滴灌过滤系统,特别是小型移动式滴灌过滤系统的合理设计和有效配置提供参考。     

河岸渗滤系统净化再生水效果试验研究

以北京市清河再生水厂出水为研究对象,构建100 cm土柱模拟河岸渗滤系统,研究长周期供水条件下,持续淹水与交替淹水落干2种补水方式下渗滤系统对再生水中有机物和总氮(TN)的净化效果及系统稳定性。通过3年的试验研究发现,持续淹水与交替淹水落干补水方式下,渗滤系统对再生水中有机物的平均去除率分别为40.5%和50.8%,交替淹水落干补水方式对有机物去除效果略优于持续淹水的情况。有机物的去除主要发生在溶解氧浓度较高、微生物数量最多的上部0~40 cm土层范围内。2种补水条件下渗滤系统对有机物的去除率在年际间变化不大,系统净化性能稳定。2种补水方式下渗滤系统对TN的平均去除率分别为31.2%和80.7%,交替淹水落干补水方式对TN的去除效果明显优于持续淹水的情况。2种补水条件下渗滤系统对TN的去除率逐年增大,系统净化性能随时间呈增强趋势。试验期间,水温在15~31℃范围内变化时,2种渗滤系统对TN的去除率随温度的增大呈指数或对数趋势增加,当温度在30℃以上时,交替淹水落干补水方式下系统对TN的去除率最高可达90%以上。再生水经过河岸渗滤系统后,总氮和有机物能够得到有效的去除,再生水回补河湖对地下水污染的风险大幅降低。     

微灌砂滤料的表层过滤和气水反冲洗试验研究

采用砂过滤器模型,在3种滤料粒径的条件下进行了过滤和气水反冲洗试验研究。根据在不同的过滤速度、原水颗粒质量分数、粉煤灰粒径条件下测得的滤层表面的压力,判断各因素与发生表层过滤的关系。以出水浊度随时间的变化,对比3种加气模式以及单纯水洗的效果。试验结果表明,原水颗粒质量分数和煤灰粒径是发生表层过滤的主要影响因素,且砂滤料的粒径越小,越容易发生表层过滤,在一定速度范围内过滤速度的影响最小。反冲洗以出水浊度为指标,气冲-气水混冲-水冲与气水混冲-水冲要优于气冲-水冲和单纯水洗的效果。