[發明專利]一種水處理中試試驗濾柱

有效

• 申請號: 201510616683.8
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105194913B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張克峰;張奔;聶榮飛;李梅;王小
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: B01D24/22
• 分類號: B01D24/22;B01D24/46
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本實用新型涉及水處理領域，具體的說是一種水處理中試試驗濾柱。

背景技術

目前對凈水廠工藝的模擬主要采用相似原理對實際構筑物進行縮放，滿足幾何相似、運動相似和動力相似。濾池在凈水處理工藝中是重要的結構單元，對濾池的模擬通常采用模型濾柱進行中試試驗，即根據實驗要求，制作模型濾柱，配以過濾系統及反沖洗系統，對現行濾池進行工藝參數優化等相關實驗。現有的濾柱多采用有機玻璃制作，在濾柱上方設置進水管，通過水泵抽水進入濾柱，濾柱下方設置反沖洗裝置，反沖洗水通過反沖水泵抽水自下而上進入濾柱，同時增加氣沖裝置，模擬氣水反沖洗。濾柱每隔一段距離設置一個出水口，連接測壓管，濾柱下端設置出水口，連接至儀器，測量出水濁度和顆粒數等相關指標。

采用模型濾柱進行過濾實驗能夠基本滿足對實際濾池的模擬，但在實驗過程中通常會出現一些問題，具體包括以下幾個方面：濾柱內表面光滑，填充濾料后濾料與邊壁的空隙大于濾料與濾料間的空隙，在過濾過程中水沿邊壁的流速大于水在濾料間的濾速，產生邊壁效應；濾柱沒有設置沿程取樣口，無法測量沿程出水濁度或取樣口結構較為簡單，不利于獲得較為準確的實驗數據；反沖洗后濁質粘附氣泡附著在濾柱內表面上，沖洗不徹底，影響過濾過程。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種水處理中試試驗濾柱，它能有效消除邊壁效應對過濾實驗的影響，實現濾柱沿程精確取樣，消除沖洗后濁質附著現象，將對實驗的各種不利影響降至最小，提高實驗的準確性。

本實用新型的技術方案為：一種水處理中試試驗濾柱，包括濾柱，所述濾柱頂端設有進水管，所述濾柱的外壁設有多個均勻分布的取樣管和多個均勻分布的測壓管，所述濾柱的底部設有穿孔的承托配水板，所述承托配水板中設有反沖洗進水管和反沖洗氣管，所述濾柱側壁設有反沖洗排水管，所述承托配水板的下端設有支座，所述支座內設有濾后出水管，其特征在于，所述濾柱頂端到承托配水板之間的內壁上設有阻水膜，所述阻水膜與濾柱內壁之間設有填充物，所述阻水膜上端與凝膠投加裝置相連接。

具體的，所述凝膠投加裝置包括連接管，所述連接管一端與阻水膜連接，另一端分別連接注膠段和抽膠段，所述注膠段由與連接管的連接端依次設有流量計I、止回閥I和計量泵I；所述抽膠段由與連接管的連接端依次設有計量泵II、止回閥II和流量計II，所述注膠段和抽膠段均與溶液裝置連接。

具體的，所述阻水膜的上端設有若干連接口，所述連接口從上至下依次包括：連接段、收縮段和擴散段，所述連接段為空心圓柱；所述收縮段為空心圓柱，其直徑為連接段直徑的0.5倍；所述擴散段為頂角角度為30-40度的扁平錐管。

具體的，濾柱頂端設有若干掃洗進水管，所述掃洗進水管與嵌在阻水膜內側的掃洗裝置連接。

具體的，所述掃洗裝置為環形，其包括與進水管連接的連接孔和均勻分布的條狀的配水孔。

具體的，所述取樣管一端設有水閥另一端置于濾柱內部的中空管，所述取樣管置于濾柱內部的部分其端頭處為20-35度的斜切角，所述取樣管的上邊和兩個側邊均設有若干均勻分布的取樣孔。

具體的，所述承托配水板為有機玻璃制成并分為上部分的承托層和下部分的配水層，所述承托層上設有多個大小相同的穿孔。

具體的，所述阻水膜為柔性防水材料，所述阻水膜通過熱合方式粘連在濾柱內壁上。

具體的，所述填充物為液體硅凝膠。

本實用新型的有益效果為：

1.采用阻水膜使濾料顆粒與濾柱內壁的空隙被堵塞，使待濾水不在濾柱邊壁通過，采用柔性防水材料具有良好的彈性、柔韌性以及抗水力剪切和顆粒摩擦的性能，無毒、無害、無釋放可以能夠消除邊壁效應對實驗結果的影響。

2.采用凝膠投加裝置，能夠根據具體實驗情況對阻水材料中的硅凝膠含量進行控制，使每一組實驗邊壁效應都能夠有效消除，可以適用于不同的過濾材料。

3.優化了濾柱沿程取樣端口的結構，在取樣管上增加了取樣孔，能夠獲得較為準確的沿程濁度數值，提高數據的準確性 。

4.增加了掃洗裝置，去除粘附在濾柱內壁上的濁質，使沖洗效果更好。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖，

圖2凝膠投加裝置結構示意圖，

圖3為圖1“A”處放大圖，

圖4為圖1“B”處放大圖，

圖5為圖掃洗裝置結構示意圖。