虹吸濾池排水虹吸形成時間最佳值的確定
| 論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 1988-03-01 |
| 來源 | 《中國給水排水》1988年第3期 | ||
| 作者 | 唐友堯,程道銀,龍建平 | ||
| 關鍵詞 | 虹吸濾池 待濾水 形成時間 | ||
| 摘要 | 虹吸濾池先排后停式水力自動沖洗裝置在國內曾有應用，但待濾水的浪費卻較大，如何節約這部份待濾水，已成為人們關注的課題。我們經過多年試驗，研制成功的水電結合式自動沖洗裝置較好的解決了這一問題，但待濾水以節約多少為宜，這對濾池的工作具有一定的經濟意義。排水虹吸形成時間存在一個經濟運行的最佳值。為了尋求這個最佳值，我們曾在湖北襄樊棉紡織印染廠水廠，對虹吸濾池排水虹吸形成時間和過濾水頭作了實測，選擇有代表性的一組列于表1，并對排水虹吸形成時間最佳值進行分析研究。 | ||
出 自： 《中國給水排水》 1988年第3期第60頁
發表時間： ： 1988-3
唐友堯；程道銀；龍建平
( 武漢城市建設學院 )
虹吸濾池先排后停式水力自動沖洗裝置在國內曾有應用，但待濾水的浪費卻較大，如何節約這部份待濾水，已成為人們關注的課題。我們經過多年試驗，研制成功的水電結合式自動沖洗裝置較好的解決了這一問題，但待濾水以節約多少為宜，這對濾池的工作具有一定的經濟意義。
當進水虹吸破壞以后，通過延長排水虹吸形成時間，讓待濾水續續過濾，在理論上是可以節約全部待濾水的，但在實際運行中，到過濾周期末，由于過濾水頭較小，不但能節約的待濾水很少，而所耗時間卻很長，結果縮短了濾池的工作時間，達不到經濟運行的目的。由此可見，排水虹吸形成時間存在一個經濟運行的最佳值。為了尋求這個最佳值，我們曾在湖北襄樊棉紡織印染廠水廠，對虹吸濾池排水虹吸形成時間和過濾水頭作了實測，選擇有代表性的一組列于表1，并對排水虹吸形成時間最佳值進行分析研究。
一、研究途徑
1.繪制過濾水頭隨排水虹吸形成時間變化的關系曲線。
按表1中的數據繪制過濾水頭H隨時間t變化的關系曲線，見圖1中的實踐。
2.建立過濾水頭隨時間變化的數學模式。
式中:
H mαх ——最大過濾水頭(m)當t=0時，
H mαx =1.22
t——排水虹吸形成時間
a、b、c——常數。
由t=0時，H=H mаn ，得C=1故
式中的常數a、b可用下述回歸分析法求得。
將(1)式變換并取對數得
式(2)可寫成:
y i =M+ax i (3)
求偏導數并使
=0
=0
可求得M·a的一對極小值，從而得到
將表1中的數據換算成y 1 、x i 的值代入(7)、(8)式解得:
a=1.187 M=-0.794
b=log 4 M=1og 1 (-0.794)=0.161
將a、b值代入式(1)，便得到過濾水頭隨排水虹吸形成時間變化的數學模式:
算出不同t值下的H′，并繪制H′-t曲線(見圖1中的虛線)，與實測H-t曲線比較接近。數學摸式(9)較正確的反映了H與t的關系。
3.確定最佳排水虹吸形成時間
由節約待濾水量百分數求定最佳點。節約待濾水量百分數α可表達為:
取不同百分數α，由式(10)與式(9)計算相應的t及H，見表2。然后根據表2繪制節約待濾水量百分數α與排水虹吸形成時間t的關系曲線，見圖2。
因曲線曲率最大點不明顯，故從上述曲線兩端各作一條切線，再作其交角的平分線與曲線相交，從而求得所需要的最佳點。從圖2中求得α為62%，t為7min，即節約62%待濾水量時，排水虹吸形成時間以7 min為宜。
二、結論
于零，即節約的待濾水量最大，此時t趨于無窮大，這顯然不經濟，也不現實，故虹吸濾池在實際運行中，待濾水不可能全部節約。
2.根據實測資料計算，排水虹吸形成時間7 min左右濾池工作比較經濟，此時可節約62%左右的待濾水量。
3.最佳排水虹吸形成時間還與濾床組成、濾前水質、過濾運行條件等因素有關，在具體設計時必須予以考慮。因此其值是因地而異的。(參考文獻略)
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