过滤与反冲洗实验一、实验目的 1. 了解模型及设备的组成与构造。 2 ...

过滤与反冲洗实验一、实验目的 1. 了解模型及设备的组成与构造。 2 ...过滤与反冲洗实验一、实验目的 1. 了解模型及设备的组成与构造。 2 ... 过滤与反冲洗实验一、实验目的 1. 了解模型及设备的组成与构造。 2. 观察过滤及反冲洗现象，进一步了解过滤及反冲洗原理。 3. 掌握实验的操作方法。 4. 掌握滤池工作中主要技术参数的测定方法。二、实验要求 1. 了解实验的目的; 2. 学会实验方法和会处理实验数据; 3. 实验之后，明白其中所涉及的理论知识。三、实验原理 1、过滤及反冲洗装置过滤及反冲洗实验装置是由进水箱、流量计、过滤柱及水位计组...

过滤与反冲洗实验一、实验目的 1. 了解模型及设备的组成与构造。 2 ... 过滤与反冲洗实验一、实验目的 1. 了解模型及设备的组成与构造。 2. 观察过滤及反冲洗现象，进一步了解过滤及反冲洗原理。 3. 掌握实验的操作方法。 4. 掌握滤池工作中主要技术参数的测定方法。二、实验要求 1. 了解实验的目的; 2. 学会实验方法和会处理实验数据; 3. 实验之后，明白其中所涉及的理论知识。三、实验原理 1、过滤及反冲洗装置过滤及反冲洗实验装置是由进水箱、流量计、过滤柱及水位计组成(图1) 2、水过滤原理水过滤是根据地下水通过地层过滤形成洁净井水的原理而创造的处理浑浊水的方法。在处理过程中，过滤一般是指以石英砂等颗粒状滤料层截流水中悬浮杂质，从而使水达到澄清的工艺过程。过滤是水中悬浮颗粒与滤料颗粒间粘附作用的结果。粘附作用主要决定于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质，当水中颗粒迁移到滤料表面上时，在范德华引力和静电引力以及某些化学键和特殊的化学吸附力作用下，他们被粘附到滤料颗粒表面上。此外，某些絮凝颗粒的架桥作用也同时存在。经研究表明，过滤主要还是悬浮颗粒与滤料颗粒经过迁移和粘附两个过程完成去水中杂质的过程。 3、影响过滤的因素在过滤过程中，随着过滤时间的增加，滤层中悬浮颗粒的量也会随着不断增加，这就必然会导致过滤过程水力条件的改变。当滤料粒径、形状、滤层级配和厚度及水位已定时，如孔隙率减小，则在水头损失不变的情况下，将引起滤速减小。反之，在滤速保持不变时，，将引起水头损失的增加。就整个滤料层而言，鉴于上层滤料截污量多，越往下层截污量小，因而水头损失增值也由上而下逐渐减小。此外，影响过滤的因素很多，如水质、水温、滤速、滤料尺寸、滤料形状、滤料级配，以及悬浮物的表面性质、尺寸和强度等等。 4、滤料层的反冲洗过滤时，随着滤层中杂质截留量的增加，当水头损失增至一定程度时，导致滤池产生水量锐减，或由于滤后水质不符合要求，滤池必须停止过滤，并进行反冲洗。其目的是清除滤层中的污物，恢复过滤能力。冲洗采用自下而上的水流进行反冲洗的方法。其效果取决于滤层孔隙水流剪力。该剪力既与冲洗流速有关，又与滤层膨胀有关。冲洗流速小，水流剪力小;冲洗流速大，滤层膨胀度大，滤层孔隙中水流剪力又会变低，因此，冲洗流速应控制适当。高速水流反冲洗是常用形式，效果由滤床膨胀率e来控制，即 e =(L,L)/ L×100% 0 式中 L—沙层膨胀后的厚度(cm); L—沙层膨胀前的厚度(cm)。 0 通过长期实验研究，e为25%时反冲洗效果即可以为最佳。四、实验设备及仪器 1. 过滤与反冲洗的实验装置(1套) 2. 酸度计(1台) 3. 浊度仪(1台) 4. 烧杯(200mL、4个) 五、实验用试剂 1. 硫酸铝(质量分数1%) 2. 聚丙烯酰胺(质量分数0.1%) 3. 三氧化铁(质量分数1%) 六、实验操作步骤在实验中要控制滤料层上的工作水深保持不变。仔细观察绒粒进入滤料层深度及绒粒在滤料层中的分布情况。 1. 对照工艺图，了解实验装置及构造。 2. 测量并记录原始数据，填入表1中。 ??3. 配制原水，使其混浊度大致在20,40范围内，以最佳投药量将混凝剂 Al(SO)或者FeCl投入原水箱内，经搅拌，启泵进行过滤实验。 2433 4. 列表记录每隔半小时测定或校对一次的运行参数，填入表2中。 5. 观察杂质绒粒进入滤层深度情况。 ## 6. 不同滤管采用不同滤速平行实验，可参考滤速的分配:1 :5m/h ;2:8 m/h; ##3 :12 m/h;4 :16 m/h。表1 原始条件记录表 2滤管编号滤管直径/mm 滤管面积/m滤管高度/m 滤料名称滤料厚度/m 1 2 3 4 表2 过滤实验记录表工作时间备注原水浊度/(mg/L) 原水投药量/mg/L 流量/(mg/min) 流速/(mg/s) 水头损失/(cm) 工作水深/m 绒粒穿入深度/cm ,12滤后水浊度 /(10g/L) 反冲洗实验:a 了解实验装置;b 列表测量并记录各参数，填入表3中;c 作膨胀率e =20%，40%，80%的反冲洗强度q的实验;e 打开反冲洗水泵，条整膨胀率e，测出反冲洗强度值;f 测量每个反冲洗强度时，应连测3次，并取平均值。七、实验注意事项 1、冲洗过滤时，不要使进水阀门开启太大，应缓慢打开，防止滤料冲出柱外。 2、在过滤实验前，滤层中应保持一定水位，不要把水放空，以免过滤实验时测压管中积有空气。 3、反冲洗时，为了准确地量出沙层的厚度，一定要在沙面稳定后再测量，并在每一反冲洗流量下连续测量3次。八、实验预习要求 1、了解实验的目的和原理; 2、大概了解实验步骤; 3、带着问题来上课。九、实验报告要求 1、实验目的和原理要简略地写; 2、重点写实验步骤(用自己的语言来写)、数据处理和思考题。十、实验数据及结果 ,、据过滤实验结果，归纳出4只滤管的水头损失、水质、绒粒分布随工作延续时间变化的情况，绘出滤池工作水质曲线图(图2)。 ,、总结四只滤管不同流速与水头损失的变化规律，加深对滤速v与水头损失h之间关系的理解，并绘出(h,v)变化曲线(图3)。表3 滤池反冲洗实验记录原始条件滤管直径滤层面积滤料滤料粒径滤料厚度h/m 2 /mm /m 名称 /mm 滤管编号石英沙无烟煤 2项目 Q/(l/s) h/cm Δh/(h) 水 e qe=Δh/ hq=Q/F/(L/s/m1 ,h)/cm ×100% 温平平度均均实验次数 1 2 3 ,、根据反冲洗实验记录结果，绘制一定温度下的冲洗强度与膨胀率的关系曲线，并综合四组不同的曲线进行分析比较(图4)。图4 冲洗强度与膨胀度的关系曲线

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