微灌砂过滤器石英砂滤料颗粒粗糙度参数测算与分析

微灌砂过滤器砂滤料颗粒的表面粗糙度直接影响到砂滤层水头损失和对水中杂质的滞纳能力,从而影响到滤层过滤效果。为了对砂滤料颗粒表面粗糙度进行定量分析,以粒径范围为1.0~1.18、1.18~1.4和1.4~1.7 mm的3种滤料的砂滤料颗粒为研究对象,每种滤料选取15粒石英砂作为样本,以砂滤料颗粒表面形貌的均方根偏差、表面高度分布的偏斜度和表面高度分布的峭度表征颗粒表面粗糙度,采用三维表面形貌仪对粗糙度参数进行测量,采用统计分析方法对粗糙度参数进行分析。结果表明,3种滤料砂滤料颗粒表面波峰波谷的波动幅度分别占滤料当量粒径的15.6%、14.6%和13.1%,说明微灌砂过滤器砂滤料颗粒表面粗糙度比较大;石英砂滤料颗粒表面高度分布的峭度比较大,说明砂滤料颗粒表面形貌高度分布比较集中;石英砂滤料颗粒表面高度分布的偏斜度都为负,说明砂滤料颗粒表面凹陷部分所占比例偏大,影响过滤效果。通过研究认为,要使过滤器石英砂滤料获得更好的过滤效果,应选取相对较大颗粒的石英砂滤料,并对砂滤料的生产工艺进行改进,使砂滤料粗糙度适当增大。     

引黄滴灌砂石过滤器滤料过滤性能

选取黄河原状泥沙,采用自行配置黄河水,针对不同粒径均质石英砂滤料,对不同过滤速度条件下过滤器过滤性能进行测试.结果表明:总体而言,水头损失均随着时间的增加而增大.相同滤料粒径条件下,随着流速的增加,水头损失整体呈上升趋势.出水浊度均随着时间的增加而减小.随着流速的增加,出水浊度整体呈现先减小后增加的趋势.原因是随着流速的增加,穿过滤料空隙部分以及被滤料表面吸附的小颗粒与大颗粒会随之增加,滤层堵塞速度与程度均会增加,从而导致水头损失会随之增加.随着粒径的增加,滤料颗粒表面积减小,滤料颗粒间空隙增加,其对水中颗粒物的截留、吸附等能力均会降低,则水头损失会随之降低.由于滤料能吸附各种杂质,在运行一段时间后,滤料颗粒表面就会附着各种杂质从而失去其再次吸附其他杂质的能力,故而浊度去除率会越来越低.本研究可为引黄滴灌过滤器最优过滤模式选择提供理论依据.     

基于图像处理技术的微灌砂颗粒形状参数分析

微灌砂颗粒的形状特征,直接影响到砂滤层孔隙大小及其分布,从而对滤层过滤效果产生重要影响。为了获取砂颗粒的形状特征,采用计算机图像处理技术,以粒径范围为1.0～1.18、1.18～1.4和1.4～1.7 mm的3种滤层为研究对象,每种滤层选取16粒石英砂作为样本,采用数码相机对砂颗粒样本逐一拍照,利用C语言自编计算机程序,由砂颗粒图像提取了砂颗粒的面积、周长、外接圆半径和内切圆半径等形状系数,以此为基础,计算了砂颗粒等效直径、简化延长指数和布拉斯谢克系数。通过对砂颗粒面积、周长和等效直径等粒径参数的统计分析可知,3种砂滤层砂颗粒大小分布均匀。通过对简化延长指数和布拉斯谢克系数等延性指数的统计分析可知,砂颗粒形状特征比较稳定,总体上颗粒形态呈扁平状,形状接近长轴与短轴比值为3∶2的椭圆形,为砂滤料的选型和加工提供技术参考。     

微灌用均质砂滤料过滤粉煤灰水时对颗粒质量分数与浊度的影响

为了搞清楚微灌用均质砂滤料的过滤效果,作者开展了均质砂滤料过滤对粉煤灰水质的固体颗粒质量分数和水质浊度影响的模型试验。对颗粒质量分数影响试验显示：虽然颗粒质量分数的平均滤除率均在59%以上,但试验数据变化幅度很大,说明过滤对颗粒质量分数的影响较为复杂;滤除率与过滤速度成负相关,与原水颗粒质量分数成正相关;试验数据验证了敏茨过滤方程表述的“过滤是吸附和脱落交互发生的过程”对微灌过滤条件的合理性,证明了微灌过滤水流流态均为非层流,多数情况处在层流与紊流的过渡区内。对浊度影响试验发现：滤层厚度对浊度滤除比起决定性的作用,浊度粒子吸附与脱落时间均大约在5～6 min,滤速对浊度去除率的影响是有限的。比较2个试验可看出：滤后水的颗粒质量分数和浊度值是2个不相关的参数,其过滤过程是截然不同的,进而得出以浊度指标来判断微灌过滤和反冲洗效果是不科学的。该试验为今后微灌过滤技术的发展提供了参考。     

浑水质量分数对石英砂滤料过滤性能的影响

为了正确评价泥沙颗粒对微灌系统堵塞的影响,试验配置了4种质量分数分别为0.3‰,0.5‰,0.8‰和1‰的浑水,通过微灌用砂过滤器模型,研究了滤后水的浊度、粒径变化以及泥沙颗粒质量浓度随时间的变化规律.结果表明:浑水质量分数影响滤后水浊度和颗粒质量浓度,浑水质量分数大,则滤后水浊度和颗粒质量浓度高;不同质量分数浑水过滤10 min后,滤后水浊度均逐渐下降,而当浑水质量分数增大到0.8‰时,过滤10 min时滤后水浊度极不稳定,滤层截留较多的粒径大于0.1 mm颗粒,也有2%~3%的大粒径颗粒穿过了滤层.当浑水质量分数小于0.5‰时,滤后水中粒径小于0.1 mm颗粒的质量分数增大较少,粒径大于0.1 mm颗粒的质量分数不到1%.随着浑水质量分数的增大,平均浊度滤除率和颗粒质量浓度减少率均呈负二次曲线变化,当浑水质量分数为0.8‰时,分别达到56.69%和57.61%.大质量分数的浑水具有较大的浊度滤除率和颗粒质量浓度减少率,但易于造成砂滤层的堵塞,降低其过滤效果、缩短过滤时间.     

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。     

微灌用砂过滤器水力性能研究

本文对在微灌工程中广泛使用的压力式砂过滤器，从过滤器机理开始，分析、介绍了过滤层截留污物规律、滤层水头损失变化和影响水头损失的因素，并推求出用碎石英砂作滤层的微灌用砂过滤器的水力学公式。     

微灌用砂过滤器水力性能研究

本文对在微灌工程中广泛使用的压力式砂过滤器，从过滤器机理开始，分析、介绍了过滤层截留污物规律、滤层水头损失变化和影响水头损失的因素，并推求出用碎石英砂作滤层的微灌用砂过滤器的水力学公式。     

微灌石英砂滤层清洁压降计算参数确定与分析

清洁压降是微灌石英砂滤层的重要指标,为了确定石英砂滤层清洁压降经验公式的计算参数,并确定最有效的过滤速度和最有效清洁压降,在对2种石英砂滤层进行清水过滤试验的基础上,利用对Ergun型方程进行无量纲化的方法,确定了石英砂滤层的流态分区。根据多孔介质流体流动特性,给出了经验系数的计算公式,并进行了试验验证。在此基础上,对清洁压降变化规律进行了分析,探讨了最有效的过滤速度和最有效清洁压降计算方法,构建了过滤效果函数,用过滤效果函数计算了最有效过滤速度与最有效阻力压降,得出2种滤层最有效的过滤速度分别为0.018 7 m/s和0.020 7 m/s,相应的最有效清洁压降分别为3 760 Pa和4 202 Pa。     

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。     

玻璃球滤料在微灌过滤装置中的应用试验研究

【目的】探索玻璃球滤料在微灌过滤器上的过滤效果。【方法】通过设置不同梯度的初始过滤速度及浑水质量分数,分析了在不同的初始过滤速度和浑水质量分数条件下对过滤出水浊度、过滤出水瞬时流量及玻璃球滤料滤层进出口压降的影响。【结果】在过滤速度为0.015 m/s时,过滤浑水质量分数的提高对其滤后水的浊度影响较大,当过滤速度为0.020、0.025和0.030 m/s时,过滤浑水质量分数的提高对滤后水初始浊度影响较大,对后续过滤出水浊度影响效果不显著。在同一种浑水质量分数条件下,随着初始过滤流速的增大,过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量依次增大;在同一种初始过滤流速条件下,随着过滤浑水质量分数的增加,过滤瞬时流量在一个过滤周期内的减少量也随之增加。在同一初始过滤流速条件下,滤层进出口压降随着过滤浑水质量分数的增大而增大。【结论】玻璃球滤料对于杂质颗粒的过滤在过滤初期第一阶段以拦截为主,随着过滤的进行浑水的过滤出水浊度、过滤出水瞬时流量、进出口压差趋于稳定,此时过滤进入第二阶段,对于浑水中杂质颗粒的过滤以拦截及填充在滤料之间的杂质颗粒的吸附作用为主。     

沙过滤器不同滤层厚度对滤后水浊度影响规律试验

对微灌用石英沙过滤器进行过滤试验,采用3种滤层厚度、3种泥沙含量和4个过滤速度,测定出水浊度随时间的变化规律,分析各组试验的浊度去除率。试验结果表明:随着原水颗粒质量分数从0.03%增大到0.08%,滤除比率呈递减趋势;浊质滤除比率与过滤速度成反比,与滤料层厚度成正比;滤料层厚度增加,滤除比率增大,且其对过滤效果的影响程度最大。     

双介质与单介质过滤器过滤性能试验研究

为探究双介质和单介质过滤器在浑水条件下的水力特性,对石塑混合、石英砂与PVC塑料3种不同介质进行了室内物理模型试验,并对各介质滤料进行分析。结果表明:石英砂介质水力性能最差,堵塞快,水头损失大,但除砂率最好,表面堵塞严重;PVC塑料介质水力性能最好,但过滤效果差,堵塞很慢,导致除砂率低,并且不稳定,基本存在表面过滤;石塑混合介质的水力性能介于石英砂与PVC塑料介质之间,变化趋势跟PVC塑料介质大致相同,并且很接近,除砂率相对较好,滤层整体拦截泥沙,不存在大面积的表面过滤。石塑混合介质充分发挥各自的优势,水力性能接近PVC塑料介质,达到节能减耗,克服了单一介质使用的缺点,优化了过滤器内部滤层结构,避免滤层的表面过滤,分层拦截泥沙。试验为探索更多的多层复合介质过滤器提供技术支撑。     

LS砂过滤器简介

LS砂过滤器是根据快滤池原理专为微灌工程使用而设计制造的,砂过滤器罐体用4～5mm厚的钢板卷焊而成,内表面用带锈环氧底漆作表面处理,再涂一层耐酸、碱、盐的特制漆防腐。沙盘用特殊方法粘结,牢固可靠,透水性能良好。砂床选用化学性能稳定的石英砂填充,砂的有效粒径为0.42,不均匀系数1.46,比重为2.65,容重β=1.54。     

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。     

石塑混合与单一介质过滤器清水水力特性试验

为探究石塑混合介质过滤器在清水条件下的水力特性,对石塑混合、石英砂与PVC塑料三种不同介质进行了物理模型试验。结果表明:石塑混合介质的水头损失比原始石英砂的减少了约20%,比PVC塑料介质增加约为18%;水头损失结构系数分别为石英砂介质大于石塑混合介质大于PVC塑料介质。反冲洗中滤料的膨胀率和上升厚度与流速成正比,各滤料的初始发生膨胀的流速不同,最大的是石塑混合介质,其次是石英砂,最后是PVC塑料介质;反冲洗后不同滤料都发生了相应的膨胀,PVC塑料介质是严重,其次是石英砂,最后是石塑混合介质;PVC塑料介质,石英砂介质和石塑混合介质的反冲洗流速分别控制在0.036～0.064,0.042～0.084和0.045～0.077 m/s以内,超过上限流速,会导致反向堵塞。通过试验对比分析可知,石塑混合介质过滤器能有效减小水头损失,加入部分PVC塑料介质的使用,相对的延长了介质使用寿命,反冲洗后滤料膨胀小,滤层内部结构更加稳定,过滤效果会更好。结合石英砂和PVC塑料介质的各自优势,有利于探索更好的多层复合介质的水力性能。     

水库由无砂混凝土管渗流取水能力与效率试验研究

根据渗流理论,结合工程实际,以不同配比的无砂混凝土管为研究对象,探讨无砂混凝土管在不同粒径滤料的颗粒级配和多种防冲层材料条件下对渗流取水效能所产生的影响和变化规律。根据试验结果可以得出：水库采用无砂混凝土管取水的能力是可观有效的,滤料颗粒继配良好,防冲层为无砂混凝土板时无砂混凝土管的渗流能力和取水效率较为理想。     

产品介绍--(二)砂石过滤器

北京通捷机电有限责任公司生产的砂石过滤器 ,是专为非井灌区 (如 :我国的南方及西北部地区 )微灌设计、制造的水处理设备。灌溉水源主要为江河、湖泊、池塘、水渠等敞开水面 ,其水质中含有大量物理杂质 ,如水藻、漂浮物等 ,这些杂质一旦进入灌溉系统会严重堵塞灌水设施 ,使系统失效 ,使用该砂石过滤器后就能有效地解决这一问题。该种砂石过滤器 ,采用优质的石英砂作为过滤介质 ,形成介质层 ,砂粒直径为均一的 1～ 2ｍｍ ,砂层厚度为 70 0ｍｍ。过滤原理是含有杂质的水由管道进入过滤器中 ,由上而下通过介质层渗漏流过 ,杂质被砂床及滤头阻…     

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。     

粉细砂地层适宜填砾规格的研究

<正> 在近代水井建设中,填砾过滤器是最常采用的滤水结构型式。自六十年代中期开始,我国农用井也普遍采用了填砾过滤器,即无砂混凝土滤水管外填滤料的滤水结构。它与不填砾的包网(棕网、铜网等)过滤器和贴砾过滤器相比具有出水效率高和使用年限长的优点。在粉细砂含水层条件下它的优点就更为显著。但问题的关键是正确选用填砾规格;填砾粒径过大将会导致水井涌砂、淤积和出水量逐渐衰竭。而粒径过小一方面难以把滤料外缘含水层中细颗粒物质冲洗干净,另一方面还会减弱滤料自身的导水能力并加重滤料对滤水管的接触堵塞。由此可知选好填砾粒径或确定好适宜的填砾规格是非常重要的。为此我们针对泥质粉