環(huán)境科學與工程學院中心實驗室綜合實驗指導書(編輯修改稿)
2025-09-19 15:58 本頁面
【文章內容簡介】 (4)進一步深化理解過濾的基本機理； (5)深入理解反沖洗強度與濾料層膨脹高度間的關系。二、實驗原理 1． 過濾 本實驗采用單層均勻石英砂濾料進行過濾實驗。過濾過程中，過濾的原水從過濾柱的上部流入，依次流經(jīng)濾料層、承托層、 配水區(qū)及集水區(qū)， 從濾柱的底部流出， 在清水過濾過程中，主要考察清潔濾料層隨過濾速度的變化， 其各濾料層的水頭損失變化情況。過濾過程中濾料層內始終保持清潔狀態(tài)，因而在同一過濾速度下，各濾料層內的水頭損失不隨過濾時間的變化而變化；在原混水的過濾過程中，濾料層通過對混水中雜質的機械截留作用而使水中的雜質得到去除，濾料層中的水頭損失將隨過濾時間的延長而逐漸增加；在經(jīng)混凝后的混水過濾過程中，水中的雜質主要通過接觸絮凝的途徑而從水中得以去除，其濾料層中水頭損失的變化規(guī)律類似于原混水過濾，但其隨過濾時間的延長而增加的速度要比原混水過濾時快，且其出水水質要比前者好． 在過濾過程中，隨濾料層截污量的增加，濾層的孔隙度m減小，水流穿過砂層縫隙的流速增大，導致濾料層水頭損失的增加。均勻濾料層的水頭損失H可用下式進行計算：式中：K——無因次數(shù)，通常取4～5；do濾料粒徑(cm)；v——過濾速度(cm／s)；L0——濾料層厚度(cm)；μ——水的運動粘滯系數(shù)(cm2／s)；ψ——濾料顆粒球形度系致()；m——濾料層的孔隙度（=1G/V/Υ ，其中G為濾料重量、V為濾料層體積、 Υ為容重）上式中第一項為粘滯項，第二項為動力項，根據(jù)過濾速度大小的不同，各項所占的比例也不同． 2．反沖洗為了保證過濾后的出水水質及過濾速度，但過濾一段時間后，需要對濾料層進行反沖洗，以使濾料層在短時間內恢復其工作能力。反沖洗的方式有多種多樣，其原理是一樣的。反沖洗開始時，承托層、濾抖層未完全膨脹，相當于濾池處于反向過濾狀態(tài)。 當反沖洗強度增加后，可使濾料層處于完全膨脹、流化的狀態(tài)。為使濾料層中截留的雜質在短時間內徹底清洗干凈，必須使濾料層處于完全的膨脹狀態(tài)。但濾料層的膨脹高度大小與反沖洗強度及反沖洗的用水量等都有密切的關系。因而，為在短時間、少水量的前提下獲得最佳的反沖洗效果，需研究反沖洗強度與濾料層膨脹率之間的關系。根據(jù)濾料層膨脹前后的厚度，可用下式計算出濾料層的膨脹率e:e=(L0L)/L0100%式中：L——濾料層膨脹后的厚度（cm） e ——濾料層膨脹率（%）三．實驗裝置與設備1．實驗裝置本實驗采用如下圖21所示的實驗裝置。過濾時，清水來自自來水管，混水來自水箱；濾料層 承托層 水泵 水泵進水閥、過濾進水閥 過濾出水閥 過濾出水流量計放空閥 測壓管閥反沖洗進水閥 1反沖進水流量計2．實驗設備，儀器及藥品 ‘ (1) 過濾柱(有機玻璃，具體尺寸見實驗裝置) 1套(2) 反沖洗進水、過濾出水流量計（具體型號見裝置） 各1個（3）測壓板 1塊（4）測壓管(玻璃管102m) 6根（5）卷尺(0～) 1把（6）濁度儀(光電式) 1臺（7）秒表 1塊四、實驗步驟： 采用衡水頭變?yōu)V速的過濾方法，過濾開始前，先測定衡水位的水面高度，并進行記錄。清水過濾（1）、打開水泵進水管、水泵開關及各測壓管開關；（2）、打開過濾進水閥門，調節(jié)25l/h，待測壓管中水位穩(wěn)定后，讀取各測壓管中的水位值，并加以記錄；（3）、增大過濾流量，使進水流量依次為50 l/h、100 l/h、150 l/h、200 l/h、250 l/h，重復步驟（2），進行讀數(shù)和記錄；（4）、關閉過濾進水閥門，關閉水泵及各測壓管；（5）、用卷尺測量各測壓管間濾料層的厚度及濾料層的總高度，記錄；（6）、根據(jù)測定結果作出濾速與各測壓管水頭損失值間的關系曲線并進行分析?；焖^濾實驗方法同清水過濾。
研究報告相關推薦
鄂ICP備17016276號-1