水力再生污水濾面設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
張承虎、莊兆意、孫德興
（哈爾濱工業(yè)大學(xué)，哈爾濱150090）
張承虎、莊兆意、孫德興
（哈爾濱工業(yè)大學(xué)，哈爾濱150090）
摘要：與常規(guī)的靜態(tài)過濾不同，污水源熱泵的過濾技術(shù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過濾，濾面要求具有連續(xù)再生功能。本文建立了以纏繞長(zhǎng)度、反沖效率、內(nèi)漏率、換熱保證率為核心的包括濾孔直徑、反沖面積比、孔板面積比、平均未堵塞系數(shù)、過流面積、濾孔個(gè)數(shù)及混水率在內(nèi)的水力再生污水濾面設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為污水水源熱泵系統(tǒng)的前置過濾設(shè)備提供設(shè)計(jì)與選型依據(jù)。
關(guān)鍵詞：污水、水力再生、濾面、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)
傳統(tǒng)的過濾設(shè)備的濾面通常是靜態(tài)濾面，最主要的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)指標(biāo)通常是濾孔直徑和孔板面積比（或截面系數(shù)）。但是污水源熱泵系統(tǒng)中的污水過濾設(shè)備要求具有連續(xù)再生功能，因此對(duì)設(shè)計(jì)方法和評(píng)價(jià)提出了新的要求。工程實(shí)踐也證明傳統(tǒng)的濾面設(shè)計(jì)方法不再適用于水力再生污水濾面的設(shè)計(jì)。因此本文在理論研究與工程實(shí)踐總結(jié)的基礎(chǔ)上，建立了一套完整的水力連續(xù)再生污水濾面的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
1、水力連續(xù)再生污水濾面的理想運(yùn)行特點(diǎn)
水力連續(xù)再生污水濾面通常被劃分為兩個(gè)區(qū)，即過濾區(qū)和反沖區(qū)（再生區(qū)）。整個(gè)濾面連續(xù)旋轉(zhuǎn)，兩部分濾面可連續(xù)更替，如此一來，可連續(xù)地將再生后的“清潔濾面”送進(jìn)過濾區(qū)進(jìn)行工作，同時(shí)將堵塞后的“不潔濾面”連續(xù)地送到再生區(qū)進(jìn)行再生。這種動(dòng)態(tài)平衡使得過濾區(qū)濾面始終處于“漸變的非完全堵塞狀態(tài)”，實(shí)現(xiàn)了裝置穩(wěn)定工作的目的。如圖1。
圖1水力連續(xù)再生濾面結(jié)構(gòu)示意圖
從結(jié)構(gòu)上來看，水力連續(xù)再生濾面就與常規(guī)靜態(tài)濾面大不相同。定義幾個(gè)基本的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：
?。?）孔板面積比：濾面網(wǎng)眼的總面積（即過流面積）與濾面的總面積（過流面積與非過流面積之和）之比，以符號(hào)S0表示。
?。?）過濾區(qū)與反沖區(qū)角度：以濾面的旋轉(zhuǎn)中心為頂點(diǎn)，過濾區(qū)與反沖區(qū)分別所占的平面角，分別用與表示。
?。?）過濾面積比：濾面的過濾區(qū)面積與反沖區(qū)面積之比，用符號(hào)表示，即?；蛘叻礇_面積比：反沖區(qū)面積與過濾區(qū)面積之比，用符號(hào)表示，。
工程實(shí)踐總結(jié)發(fā)現(xiàn)，造成濾面堵塞的主要原因是絲狀纖維類污物纏繞于濾孔上，無法水力反沖洗掉。建立如圖2所示的網(wǎng)孔堵塞與再生模型，由于堵塞量，也即堵塞厚度與過流污水量成正比，因此可得如下堵塞厚度與角度之間的關(guān)系：
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