虹吸滤池实验ppt课件
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GeberitPluvia虹吸排水演示精品PPT课件
1 m2
Total amount of rainfall of roof area
l/s?
6.6 m 13.2 m 13.2 m 6.6 m
11 m
11.5 m
Number and position of outlets
计算屋面面积 设计暴雨强度 屋面降雨总径流量
雨水斗数量及布置
第五步 5th step
Back
有关技术数据
discharge capacity of outlet
1 - 25 l/s 单个雨水斗的排水量
min. discharge capacity per outlet 1 l/s
min. pipe 单个雨水斗的最小排水量 最小管径
max. pipe diameter
➢25 l/s ➢斗前汇水深度为55mm ➢适用于沥青防水层混凝土或不朽钢 天沟屋面
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HDPE管道 一种为吉博力虹吸系统度身定做的管道
HDPE管道 Features 特性
抗冲击耐高压，可承受负压-800mbar 可埋入混凝土
抗化学腐蚀，防酸雨 表面光滑，不易堵塞
Features特性
耐磨损，有效抵抗石沙对 管道的磨擦
Wish 期望
如果屋面有足够的汇水深度， 就可以完全隔离空气，达到满 流状态，但屋面的承压会很高
Practice 改进
但气旋仍会将空气带入管道内
利用雨水斗加大汇水深度
形成虹吸的关键
Pluvia Outlet 最终解决
反气旋强制虹吸挡板
当斗前汇水深度达到一定的高度，就会产生虹吸， 并且这一深度是固定的，可控的。
Determination of pipe layout
管道的布置
第6章过滤.ppt
第三节 快滤池
（2）小阻力配水系统
穿孔（或缝隙）滤板
基本原理：
减小干管和支管进口流速同样 可使布水趋于均匀。可以减小孔口 阻力系数以减小孔口水头损失。
第三节 快滤池
① 滤料粒径的表示方法：
A、d10、d80和K80； d10 ：通过10%滤料质量的筛孔直径。表示小颗粒的代表粒径。 d80 ：通过80%滤料质量的筛孔直径。表示粗颗粒的代表粒径。 K80 ：滤料不均匀系数， K80=d80/d10 。反映颗粒大小的差别
程度。
K80越大说明粗细颗粒尺寸相差越大，滤料直径越不均匀，对过 滤和反冲洗都不利。（体现：降低滤料层的孔隙率； 降低其含污能
部承托层发生移动，滤料层和承托层混合，造成漏砂现象。 (2)冲洗水量过小的地方，部分滤层膨胀不足，滤料层中的杂
质冲洗不干净，逐渐胶结变大，形成“泥球”或“泥饼”。
第三节 快滤池
2、配水系统的类型
（1）配水系统原理
Qb
S1 S2/ S1 S2//
Qa2
1 S1 S2//
• 12
2 2
2g
由上式可见，要使配水均匀，可采取以下方式：
第三节 快滤池
（1） 大阻力配水系统
快滤池中常用的是“穿孔管大 阻力配水系统”，见图。
结构：中间是一根干管（干 渠），干管两侧接出若干根相互平 行的支管。支管下方开两排小孔， 与中心线成45º角交错排列。
特点： 孔口小、孔口阻力大。
冲洗时，水流自干管起端进入后， 流入各支管，由支管孔口流出，再 经承托层和滤料层流入排水槽。
第三节 快滤池
第三节 快滤池
第三节 快滤池
二、 滤料层
1、滤料层的作用 滤料层是滤池的核心部分。 提供滤料接触吸附的表面积及颗粒物储存的空间和容积。
自来水水处理技术5ppt课件
• 滤头：短柄滤头用于单独水冲洗滤池，长柄滤头用 于气水反冲洗滤池。
套 筒
滤 帽 滤 板
直 管
气
水
图9-23气 -水 同 时 冲 洗 时 长 柄 滤 头 工 况 示 意
• 滤帽上有许多缝隙, 缝宽0.25-0.4mm,防止 滤料流失.
• 直管上部开1-3个小孔,下部有一直缝. • 气水反冲时,上部为气,形成气垫,下部为水. • 气从上部进入,水从下部进入 • 气水在直管内充分混合,进入滤帽. • 滤头布置数一般为50-60个/m2, 开孔比为
• 钢筋混凝土穿孔板： • 板上铺设一层或两层尼龙网。
• 造价低，孔口不易堵，配水均匀性好，强度高， 耐腐蚀
• 尼龙网接缝应接好，有时可铺一层卵石。
• 穿孔滤砖 • 既可单独用于水反冲,也可用于气水反冲洗. • 一般上层开孔比小, α=0.5-0.8% • 斜面开孔比稍大, α=1.2-1.5% • 材质: 一般为ABS工程塑料 • 配水均匀性较好,价格较高.
②支管中心距为0.25~0.3 m. ③支管长度与其直径之比一般不应大于60。 ④孔口直径约为9~12 mm，设于支管两侧，
与垂线呈45O角向下交错排列。
⑤孔口总面积与滤池面积之比称为开孔比，开孔比＝ 0.2－0.25%,其值可按下式计算：
大阻力配水系统的特点： ①配水均匀性好； ②结构复杂； ③但管道容易结垢； ④孔口水头损失大，因而要求反冲洗水压高。 无阀滤池、移动冲洗罩滤池、虹吸滤池等的冲洗 水头非常有限，不宜采用大阻力配水系统。
见下图,总体布置原则:颗粒大的在上面,小的在下面,密度小 的在上面,密度大的在下面.
无烟煤
无烟煤
均质滤料
石英沙
石榴石
石英沙
环保设备原理与设计—4 滤池PPT课件
有棱角； （5）滤料应价廉，货源充足。
2、几种常见的滤料 （1）天然滤料：石英砂和无烟煤 （2）人工滤料：纤维球和聚苯乙烯泡沫珠
17
滤料
18
高 效 速 纤 维 球 滤 料
19
3、滤池类型
按滤 层结 构分
单层滤料滤池：单层滤池通常以石英砂 做为滤料。图
双层滤料滤池：双层滤池是在石英砂滤 料上面再放一层粒度比较粗的白煤。图
1）滤池反冲洗的判断 反指洗标废水
①整个滤池的水头损失 超过允许值或规定值 （2.4～3.0m）
②到滤已后设水定水的质上恶滤限化料或达
反③洗达水到入最口大时间的限制 （一般3～4天）
9
2）滤池反冲洗的目的和方式
（1）目的：是清除截留在滤料孔隙中的悬 浮物，恢复其过滤能力。
（2）方式： 滤后水反冲洗
28
小阻力配水系统的滤头
29
出水槽
30
出水槽运行过程
31
三、快滤池的池体设计
（一）总面积及滤速
FQ
或
FQ
v
q
v –––为过滤速度，应根据试验而定，
一般为5-10 m/h；
q –––表面负荷，一般为5-10 m3/m2·h。
32
（二）滤池个数及尺寸的确定 1、池体分格
面积(m2) <30 30~50 100 150 200 300
(2)微孔过滤
采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房 滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂 (如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼， 去除物：粒径细微的颗粒。 定型的商品设备很多。
3
(3)膜过滤
过滤介质：特别的半透膜。在一定的推动力(如 压力、电场力等)下进行过滤， 去除物：水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。 主要设备：反渗透、超过滤和电渗析等。
2、几种常见的滤料 （1）天然滤料：石英砂和无烟煤 （2）人工滤料：纤维球和聚苯乙烯泡沫珠
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滤料
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高 效 速 纤 维 球 滤 料
19
3、滤池类型
按滤 层结 构分
单层滤料滤池：单层滤池通常以石英砂 做为滤料。图
双层滤料滤池：双层滤池是在石英砂滤 料上面再放一层粒度比较粗的白煤。图
1）滤池反冲洗的判断 反指洗标废水
①整个滤池的水头损失 超过允许值或规定值 （2.4～3.0m）
②到滤已后设水定水的质上恶滤限化料或达
反③洗达水到入最口大时间的限制 （一般3～4天）
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2）滤池反冲洗的目的和方式
（1）目的：是清除截留在滤料孔隙中的悬 浮物，恢复其过滤能力。
（2）方式： 滤后水反冲洗
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小阻力配水系统的滤头
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出水槽
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出水槽运行过程
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三、快滤池的池体设计
（一）总面积及滤速
FQ
或
FQ
v
q
v –––为过滤速度，应根据试验而定，
一般为5-10 m/h；
q –––表面负荷，一般为5-10 m3/m2·h。
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（二）滤池个数及尺寸的确定 1、池体分格
面积(m2) <30 30~50 100 150 200 300
(2)微孔过滤
采用成型滤材，如滤布、滤片、烧结滤管、蜂房 滤芯等，也可在过滤介质上预先涂上一层助滤剂 (如硅藻土)形成孔隙细小的滤饼， 去除物：粒径细微的颗粒。 定型的商品设备很多。
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(3)膜过滤
过滤介质：特别的半透膜。在一定的推动力(如 压力、电场力等)下进行过滤， 去除物：水中细菌、病毒、有机物和溶解性溶质。 主要设备：反渗透、超过滤和电渗析等。
过滤PPT课件
二、分类 1. 按滤速分为：慢滤池与快滤池 2. 按滤料层结构：单层、双层和多层滤料 3. 按水流流经滤层的方向：上向流、下向流等 4. 按阀门配置：四阀滤池（普通快滤池）、双阀 滤池、无阀滤池、虹吸滤池、单阀滤池 5.按滤池运行方式：间歇式和连续式 6.按过滤驱动力：重力式和压力式
（一） 慢滤池 慢滤池是最早出现的用于水处理的过滤设备，能有效地去除水的色度、嗅
2.7~7m 99%
7~12m99.9% 较大颗粒99%~99.9%
虽然慢滤池的处理效果很好，但由于滤速太慢，不能满足生 产要求，提高滤速，发展为快滤池，滤速可以达到8～10m/h。
但经过自然沉淀的水再经过快滤池的过滤，出水浊度一般 达不到用户的要求，因此，快滤池前必须有化学预处理。另外由于 滤速的加快，滤层堵塞快，一般只能运行10个小时左右，清洗砂 层成为一个问题，反冲洗技术的发展，为快滤池的应用扫除了障 碍，在城镇水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。
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过滤过程
第9页/共128页
1.过滤过程
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（一） 慢滤池 慢滤池是最早出现的用于水处理的过滤设备，能有效地去除水的色度、嗅
2.7~7m 99%
7~12m99.9% 较大颗粒99%~99.9%
虽然慢滤池的处理效果很好，但由于滤速太慢，不能满足生 产要求，提高滤速，发展为快滤池，滤速可以达到8～10m/h。
但经过自然沉淀的水再经过快滤池的过滤，出水浊度一般 达不到用户的要求，因此，快滤池前必须有化学预处理。另外由于 滤速的加快，滤层堵塞快，一般只能运行10个小时左右，清洗砂 层成为一个问题，反冲洗技术的发展，为快滤池的应用扫除了障 碍，在城镇水厂中使用的慢滤池逐渐被快滤池所代替。
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过滤过程
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虹吸滤池PPT演示文稿
通常滤池分格数68格，成组设计，每个水
厂最少有两组滤池。
5
虹吸滤池不需要冲洗水塔或冲洗水泵,因 各格滤池底部空间通过连通渠相互沟通,当一 格冲洗时,所需冲洗水由其他数格滤池的过滤 水通过连通渠源源不断地供给,所以,必须成组 设置,单格滤池不能单独生产.
通常,分格数6 8格,成组设计,每个水厂 最少有两组滤池.
1
2
3
4
虹吸滤池设计要点
1.虹吸滤池的设计v、滤料组成、冲洗强度 等与普通快滤池相同，这里仅讨论几个特殊问 题。
2.滤池分格数： 为满足滤池冲洗要求，滤池分格数应满足
以下条件：
v F ( n - 1 ) 3.6 q F
q— 冲洗强度L/m2S；
பைடு நூலகம்
F—单格滤池面积m2；
v—设计滤速m/h,
n—滤池分格数。
佳，所以，单元滤池面积不宜过大。
9
10
11
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虹吸滤池
虹吸滤池的构造及工作原理
滤池的进水和冲洗水的排除都由虹吸管完 成，所以叫虹吸滤池。虹吸管的运行用真空系 统控制。
虹吸滤池过滤时，由于滤后水位永远高于 滤层，保持正水头过滤，所以不会发生负水头 现象。每个单元的滤池水位，由于通过滤层的 水头损失不同而不同。
虹吸滤池因为低水头冲洗，因此要采用小 阻力配水。
H6 —出水堰与排水槽顶高差,(既冲洗水头1.0 1.2 m) ; H7 —最大过滤水头(1.5 2.0 m) ; H8 —滤池保护高(0.1 0.3 m) ;
由此可看出,虹吸滤池深度较普通快滤池大的多,一般在5m
左右.
7
虹吸管计算
先给定滤速v,不低于0.5 1.0 m/s,太小气泡不能顺利排出,v过大虹 吸破坏不了,因气被带走,而应推算虹 吸水位差.
《虹吸系统介绍》课件
不同类型虹吸系统的特点与适用范围
单管虹吸系统的特点与适用范围
01
单管虹吸系统结构简单，制造成本低，适用于小流量、低扬程
的场合，如灌溉、水景等。
双管虹吸系统的特点与适用范围
02
双管虹吸系统流量大、扬程高，适用于大流量、高扬程的场合
，如排水、引水等。
多管虹吸系统的特点与适用范围
03
多管虹吸系统流量更大、扬程更高，适用于更大流量、更高扬
可维护性原则
设计应便于安装、调试、运行 和维护，降低运营成本和操作
难度。
虹吸系统的优化方法
数学模型建立
基于流体力学、流体机械等相关理论 ，建立虹吸系统的数学模型，为优化 提供理论依据。
数值模拟分析
利用数值模拟软件，对虹吸系统进行 模拟分析，预测系统的性能和行为， 找出潜在的问题和优化方向。
参数优化
特点
结构简单、操作方便、成本低廉 、节能环保，广泛应用于农业、 工业、建筑等领域。
虹吸系统的原理
01 02
原理
虹吸系统利用液体的重力、压力和流体静力学原理，通过管道中的高度 差、密封性良好的管道和适当的出口位置，使液体在管道中形成负压， 从而实现自动循环流动。
形成负压
当液体在管道中达到一定高度时，管道内的空气被排净，形成真空状态 ，此时液体在重力和压力的作用下开始流动。
试运行
开启系统，观察水流是否顺畅，各部件是否 正常工作。
调整优化
根据试运行和压力测试结果，对系统进行必 要的调整和优化。
安装与调试过程中的注意事项
安全第一
质量保证
始终注意作业安全，避免因操作不当导致 的意外伤害。
确保安装和调试过程符合相关质量标准， 确保系统性能稳定。
虹吸原理(修改版)PPT演示课件
(源自：/view/355855.htm?fr=ala0_1)
5
虹吸原理示意图
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6
利用虹吸原理必须满足的条件
• 1、管内先装满液体 • 2、管的最高点距上容器的水面高度不得高
于大气压支持的水柱高度。 • 3、出水口比上容器的水面必须低。这样使
得出水口液片受到向下的的压强（大气压 加水的压强）大于向上的大气压。保证水 的流出
21
水处理----虹吸滤池
22
• 虹吸滤池是快滤池的一种形式，它 的特点是利用虹吸原理进水和排走 洗砂水，因此节省了两个闸门。此 外，它利用小阻力配水系统和池子 本身的水位来进行反冲洗，不需另 设冲洗水箱或水泵，加之较易利用 水力，自动控制池子的运行，所以 已较多地得到应用。
（源自：/view/665600.htm）
23
汽车司机用虹吸管从油桶中吸出汽油
24
给鱼缸换水
25
洗胃
26
农田灌溉
27
28
虹吸原理简介
1
• 问题引入 • 什么是虹吸原理？ • 利用虹吸原理必须满足的条件 • 虹吸原理生活中的应用
2
问题引入
3
相信大家生活中都见过给 鱼缸换水，但是为什么水会 自己从鱼缸总流到花盆中呢？
这其实是一种 虹吸现象
返回首页
4
什么是虹吸原理？
• 虹吸现象是液态分子间引力与位能差 所造成的，即利用水柱压力差，使水 上升后再流到低处.由於管口水面承 受不同的大气压力，水会由压力大的 一边流向压力小的一边，直到两边的 大气压力相等，容器内的水面变成相 同的高度，水就会停止流动.
16
抽水马桶工作原理
17
• 试着在自家的卫生间做个实验，首先， 将一杯水倒入便池中。您会发现几乎 没有什么变化。如果将25杯水（6升） 分别倒入马桶，每次倒一杯，还是什 么事情都不会发生。也就是说，不管 倒多少杯水，便池中的水位都不会上 升！把一桶水（大约7.6升）倒入便池 中。您会发现倒入一桶水后，便池中 水就会快速流走。
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虹吸原理示意图
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利用虹吸原理必须满足的条件
• 1、管内先装满液体 • 2、管的最高点距上容器的水面高度不得高
于大气压支持的水柱高度。 • 3、出水口比上容器的水面必须低。这样使
得出水口液片受到向下的的压强（大气压 加水的压强）大于向上的大气压。保证水 的流出
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水处理----虹吸滤池
22
• 虹吸滤池是快滤池的一种形式，它 的特点是利用虹吸原理进水和排走 洗砂水，因此节省了两个闸门。此 外，它利用小阻力配水系统和池子 本身的水位来进行反冲洗，不需另 设冲洗水箱或水泵，加之较易利用 水力，自动控制池子的运行，所以 已较多地得到应用。
（源自：/view/665600.htm）
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汽车司机用虹吸管从油桶中吸出汽油
24
给鱼缸换水
25
洗胃
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农田灌溉
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虹吸原理简介
1
• 问题引入 • 什么是虹吸原理？ • 利用虹吸原理必须满足的条件 • 虹吸原理生活中的应用
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问题引入
3
相信大家生活中都见过给 鱼缸换水，但是为什么水会 自己从鱼缸总流到花盆中呢？
这其实是一种 虹吸现象
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什么是虹吸原理？
• 虹吸现象是液态分子间引力与位能差 所造成的，即利用水柱压力差，使水 上升后再流到低处.由於管口水面承 受不同的大气压力，水会由压力大的 一边流向压力小的一边，直到两边的 大气压力相等，容器内的水面变成相 同的高度，水就会停止流动.
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抽水马桶工作原理
17
• 试着在自家的卫生间做个实验，首先， 将一杯水倒入便池中。您会发现几乎 没有什么变化。如果将25杯水（6升） 分别倒入马桶，每次倒一杯，还是什 么事情都不会发生。也就是说，不管 倒多少杯水，便池中的水位都不会上 升！把一桶水（大约7.6升）倒入便池 中。您会发现倒入一桶水后，便池中 水就会快速流走。
虹吸滤池课件ppt
虹吸滤池课件
目录
• 引言 • 虹吸滤池的工作原理 • 虹吸滤池的设计与构造 • 虹吸滤池的运行和维护 • 虹吸滤池的应用和发展
01
引言
目的和背景
了解虹吸滤池的基本 原理和特点
提高虹吸滤池在实际 应用中的效果和效益
掌握虹吸滤池的设计 和运行管理
滤池的种类和虹吸滤池的特点
滤池的种类
普通快滤池、慢滤池、虹吸滤池 等
定期反冲洗
定期对虹吸滤池进行反冲洗，以清除滤料中的悬 浮物和微生物，保持滤料清洁。
部件更换
定期检查并更换磨损严重的部件，如滤网、滤头 等，确保设备正常运行。
保养与润滑
定期对设备进行保养，加注润滑油，确保设备处 于良好状态。
05
虹吸滤池的应用和发展
应用领域
1 2
污水处理
虹吸滤池在污水处理领域中应用广泛，主要用于 去除污水中的悬浮物、有机物和细菌等污染物， 提高水质。
安全设施
包括安全阀、溢流堰等，用于确保 虹吸滤池的安全运行和防止事故发 生。
04
虹吸滤池的运行和维护
启动和运行
启动前检查
在启动虹吸滤池之前，应进行全 面检查，确保所有设备处于良好
状态，无安全隐患。
启动操作
按照规定的操作程序启动虹吸滤 池，注意控制进水流量和压力，
确保设备平稳运行。
运行监控
在虹吸滤池运行过程中，应密切 监控设备运行状况，包括流量、 压力、水质等指标，及时发现异
虹吸滤池的特点
利用虹吸作用实现快速反冲洗， 节省用水量，提高过滤效果，适 用于大中型水厂
02
虹吸滤池的工作原理
虹吸现象的原理
虹吸现象
虹吸现象是利用液态分子间引力与位 能差所形成的作用力，使得液体从管 道的高点流向低点。在虹吸滤池中， 通过虹吸现象实现水流的自动循环。
目录
• 引言 • 虹吸滤池的工作原理 • 虹吸滤池的设计与构造 • 虹吸滤池的运行和维护 • 虹吸滤池的应用和发展
01
引言
目的和背景
了解虹吸滤池的基本 原理和特点
提高虹吸滤池在实际 应用中的效果和效益
掌握虹吸滤池的设计 和运行管理
滤池的种类和虹吸滤池的特点
滤池的种类
普通快滤池、慢滤池、虹吸滤池 等
定期反冲洗
定期对虹吸滤池进行反冲洗，以清除滤料中的悬 浮物和微生物，保持滤料清洁。
部件更换
定期检查并更换磨损严重的部件，如滤网、滤头 等，确保设备正常运行。
保养与润滑
定期对设备进行保养，加注润滑油，确保设备处 于良好状态。
05
虹吸滤池的应用和发展
应用领域
1 2
污水处理
虹吸滤池在污水处理领域中应用广泛，主要用于 去除污水中的悬浮物、有机物和细菌等污染物， 提高水质。
安全设施
包括安全阀、溢流堰等，用于确保 虹吸滤池的安全运行和防止事故发 生。
04
虹吸滤池的运行和维护
启动和运行
启动前检查
在启动虹吸滤池之前，应进行全 面检查，确保所有设备处于良好
状态，无安全隐患。
启动操作
按照规定的操作程序启动虹吸滤 池，注意控制进水流量和压力，
确保设备平稳运行。
运行监控
在虹吸滤池运行过程中，应密切 监控设备运行状况，包括流量、 压力、水质等指标，及时发现异
虹吸滤池的特点
利用虹吸作用实现快速反冲洗， 节省用水量，提高过滤效果，适 用于大中型水厂
02
虹吸滤池的工作原理
虹吸现象的原理
虹吸现象
虹吸现象是利用液态分子间引力与位 能差所形成的作用力，使得液体从管 道的高点流向低点。在虹吸滤池中， 通过虹吸现象实现水流的自动循环。
吉博力虹吸雨水排放系统培训 PPT课件
虹吸流与重力流始 终处于交替状态
但是吉博力Pluvia能更 加容易达到并控制这种 状态。
没有一种系统可以 始终达到虹吸状态
11
吉博力Pluvia虹吸式屋面雨水排放系统 虹吸原理
形成虹吸的关键
Wish 理论
Practice 实际
Pluvia Outlet 解决方案
形成虹吸的关键在于管道内的雨水充满度
只有当斗前水深达到一定高度时，虹吸现 象才会产生！
斗前水深越高，屋面所受荷载越大 如果斗前水深不稳定，系统就无法稳定工作 如果斗前水深不可控，潜在风险就无法控制
Damming Height 斗前水深
15
吉博力Pluvia虹吸式屋面雨水排放系统 虹吸排水系统的优点和潜在风险
系统不完善
系统不完善
不精确水力的计算
密性遭到破坏。
• 雨水斗同天沟的连接方式单一，不能适应新型防水形式的安装要求，导致雨水斗同屋面连接处漏水。 • 雨水斗罩盖一般为普通罩盖，垃圾容易堆积在四周，且罩盖使用寿命一般不长。
30
吉博力Pluvia虹吸式屋面雨水排放系统 吉博力虹吸系统的组成
HDPE管道系统
一种为吉博力虹 吸系统度身定做 的管道
内容
吉博力Pluvia综合介绍 虹吸原理 虹吸排水系统的优点和潜在风险 吉博力Pluvia－最安全可靠的虹吸排水系统 吉博力虹吸系统发展史 吉博力虹吸系统的组成 吉博力Pluvia虹吸式屋面雨水排放系统工程案例
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吉博力Pluvia虹吸式屋面雨水排放系统 吉博力Pluvia综合介绍
高效，安全，稳定的屋面雨水排放系统
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吉博力Pluvia虹吸式屋面雨水排放系统 内容
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虹吸现象PPT课件
应
虹吸式坐便器：
用
在便体内沿均匀
分布有一圈冲水口，
冲水时主要靠水流形
成漩涡式下落，利用
水的负压将污物排净
描虹吸式咖啡机： 是一种利用物理学上的 虹吸现象来冲泡咖啡的器 具。虹吸式咖啡壶适用中 烘焙、中深烘焙咖啡豆。 所冲泡的咖啡芬芳独特， 甘苦兼备
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谢目录谢
一：发现 二：原理 三：应用
王清栋
王梁鱼
静脉穿刺： 提高穿刺技术成功率。对血 管弹性差、脆性大、血管细 小、休克、老年、小儿及小 儿头皮静脉采用负压作用和 虹吸作用进行穿刺，成功率 从80%~90%提高到97%~99%
烧制成品率低，但由于有存水弯设计，马桶隔臭效 果好，冲水时利用溢满水的排污管道与水封的水位 高差产生强大的虹吸力Z，先既生节设水计又静音
“予幼时有道人见教，则剧烧片纸纳
发现：
空瓶，急覆于银盆水中，水皆涌入瓶而银
瓶铿然有声，盖火气使之然也；又依法放
中国人很早就懂得应用虹吸 原理。应用虹吸原理制造的
于壮夫腹上，挈之不坠。”
虹吸管，在中国古代称“注
子”、“偏提”、“渴乌” 或“过山龙”。东汉末年出 现了灌溉用的渴乌 。
—— 宋 俞琰 《席上腐谈 在》空瓶里烧纸，由于火把瓶里的一部分空
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Z先生设计
虹吸现象
原理：
液态分子间引力 位能差 重力
事实上，虹吸作用并不完全是由大气压力所产生 的，在真空里也能产生虹吸现象。使液体向上升 的力是液体间分子的内聚力。在发生虹吸现象时 ，由于管内往外流的液体比流入管内的液体多， 两边的重力不平衡，所以液体就会继续沿一个方 向流动。液体流入管内，越往上压力就越低。如 果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产 生气泡（由空气或其他成分的气体构成），虹吸 管的作用高度就是由气泡的生成而 决定的。因为气泡会使液体断开， 气泡两端的气体分子之间的作用力 减至0，从而破坏了虹吸作用，所以 管子一定要装满水。在正常的大气 压下，虹吸管的作用比在真空时好， 因为两边管口上所受到的大气压强 提高了整个虹吸管内部的压力。
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底部的清水区和配水系统彼此相通，可以利用其它滤格的 滤水后来冲洗本格的滤层；滤池的配水系统是小阻力型， 故不需要设专用反冲洗水泵。
虹吸滤池是由6～8个单元滤池组成一个整体。滤池的 形状主要是矩形，水量少时也可建成圆形。滤池的中心部 分相当于普通快滤池的管廊，滤池的进水和冲诜水的排除 由虹吸管完成。管廊上部设有真空控制系统14。
q=nQ/F
q——冲洗强度（L/S· m2）；
n——单元滤池个数；
Q——单元滤池的过滤水量（h/s）； F——单元滤池的面积（平方米）
圆形或多边形平面的虹吸滤池施工复杂。其单元 池的平面为扇面形或梯形。冲洗时沿 池壁处因离排水 槽较远，所以冲洗不干净，会有积泥。现标准图都采 用矩形平面。
缺点 与普通快滤池相比，池深较大（5～6米）；采用小阻力 配水系统单元滤池的面积不宜过大，因冲洗水头受池深 的限制，最大在1.3米左右，没有富余的水头调节，有时 冲洗效果不理想。 优点 利用滤池本身的出水量、水头进行冲洗，不需要设置 洗水塔或水泵操作管理方便，易于自动化控制，减少 生产管理人员，降低运转费用； 适用条件：虹吸滤池适用于中小型给水处理（一般在 4000吨/日～5000吨/日），有较突出的优点。如水量小 于4000吨/日，则采用重力式无阀滤池。虹吸滤池进水 浑浊度的要求与普通滤池一样，一般希望在10毫克/升 以下，这种滤池可以采用砂滤料，也可以采用双层滤料。 虹吸滤池冲洗水头不高，所以滤料颗粒不可选的太粗， 否则将引起冲洗水头不足，膨胀率很小，冲洗不净的后 患。
式中：
q：冲洗强度，升／米· 秒 2； de：滤料当量直径，cm； m0：膨胀前的空隙率； e：膨胀率； μ：水的绝对粘滞系数，克／厘米· 秒
（3）观察反冲洗时水位规律的变化？
滤池冲洗时的情况：首先破坏进水虹吸管3的真空， 则配水槽2的水不再进入滤池，滤池继续过滤。起初滤 池内水位下降较快，但很快就无显著下降，此时就可以 开始冲洗。利用真空系统14抽出冲洗虹吸管15中的空气， 使它形成虹吸，并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管15抽 到池中心的下部，再由冲洗排水管16排走。此时滤池内 水位降低，当清水槽的水位与池内水位形成一定的水位 差时，冲洗工作就正式开始了。冲洗水的流程与普通快 滤池相似。当滤料冲洗干净后，破坏冲洗虹吸管15的真 空，冲洗立即停止，然后，再启动虹吸管3，滤池又可 以进行过滤。
虹吸滤池在过滤时，由于滤后水位永远高于滤层，保持 正水头过滤，所以不会发生负水头现象。每个单元滤池内ห้องสมุดไป่ตู้ 水位，由于通过滤层的水头损失不同而不同。 滤池的配水系统必须采用小阻力配水系统。因此可以利 用滤池本身的滤过水的水位（清水槽内水位）即可冲洗。
冲洗水头一般采用1.1～1.3米。是由清水槽9的水位 与冲洗排水槽顶的高差来控制的。滤池平均冲洗强度一 般采用10～15升/秒· 米2，冲洗历时5～6分钟。一个单元 滤池在冲洗时，其他滤池会自动调整增加滤速使总处理 水量不变。由于滤池的冲洗水是直接由清水槽9供给， 因此一个单元滤池冲洗时，其它单元滤池的总出水量必 须满足冲洗水量的要求。 滤池冲洗强度的大小与采用的单元个数有关
思考题
（1）简述虹吸滤池的工作过程及特点 虹吸滤池是快滤池的一种形式，它的特点是利用虹吸 原理进水和排走洗砂 水，因此节省了两个闸门。此外， 它利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗， 不需另设冲洗水箱或水泵，加之较易利用水力，自动控制 池子的运行，所以已较多地得到应用。 （2）简述一格滤池反冲洗时膨胀率与冲洗强度有何关系？ 冲洗强度与膨胀滤直接有关．选择合适的冲洗强度达 到一定膨胀度，既能将砂冲洗干净，而又不使砂流失，可 通过实验求得最佳冲洗强度．冲洗强度q与砂的当量直径 de、砂的孔隙率m0、膨胀率e及水的绝对粘滞系数μ有如 下关系：
经过澄清的水由进水槽1流入滤池上部的配水槽2。经 虹吸管3流入单元滤池的进水槽4，再经过进水堰5（调节 单元滤池的进水量）和布水管6流入滤池。水经过滤层7和 配水系统8而流入清水槽9，再经出水管10流入出水井11， 通过控制堰流出滤池。滤池在过滤过程中滤层的含污量不 断增加，水头损失不断增长，要保持出水堰12上的水位， 即维持一定的滤速，则滤池内的水位应该不断地上升，才 能克服滤层增长的水头损失。当滤池内水位上升到预定的 高度时，水头损失达到了最大允许值，（一般采用1.5～ 2.0米）滤层就需要进行冲洗。
虹吸滤池实验
目的
（1）了解并掌握虹吸滤池的组成、操作使用方法。 （2）通过实验加深对虹吸滤池工作原理的理解。
原理
虹吸滤池是采用真空系统来控制进水虹吸管、 排水虹吸管工作，并采用小阻力配水系统的一种 滤池，虹吸滤池实验装置如下图所示。因完全采 用虹吸真空原理，省去了各种阀门，只在真空系 统中设置小阀门即可完成滤池的全部操作过程。 虹吸滤池是由若干个单格滤池构成为一组，滤池