过滤与反冲洗指导书

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1、过滤与反冲洗指导书实验指导书实验项目名称：过滤与反冲洗实验实验项冃性质：综合性实验所属课程名称：水污染控制工程一、实验目的：1、了解模型及设备的组成与构造。2、通过对给定废水的混凝实验确定最佳投药量及最佳pH制等技术参数。3、根据混凝实验的确定的技术参数进行过滤与反冲洗实验，观察过滤及反冲洗现象，进一步了解过滤及反冲洗原理。4、掌握实验的操作方法。5、掌握滤池工作中主要技术参数的测定方法。二、实验内容和要求：1.按给定的废水进行混凝实验确定相关的技术参数。2.过滤与反冲洗模型l)o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（!3.水过滤原理水的过

2、滤是根据地下水通过地层过滤形成淸洁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留水中悬浮杂质，从而使水达到澄清的工艺过程。过滤是水屮悬浮颗粒与滤料颗粒间粘附作用的结果。粘浮作用主要决定于滤料和水中颗粒的表妞物理化学性质，当水中颗粒迁移到滤料表妞上时，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，它们被粘附到滤料颗粒的表面上。此外，某些絮凝颗粒的架桥作用也同时存在。经研宄表明，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来完成去除水中杂质的过程。1.影响过滤的因素在过滤过程中，随着过滤时间的增加，滤

3、层中悬浮颗粒的量也会随着不断増加，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，如果孔隙率减小，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，越往下层截污量越小，因而水尖损失增值也由上而下逐渐减小。此外，影响过滤的因素还冇很多,诸如水质、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。2.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

4、池必须停止过滤，并进行反冲洗。反沖洗的冃的是清除滤层屮的污物，使滤池恢复过滤能力。滤池冲洗通常采用自下而上的水流进行反冲洗的方法。反冲洗时，滤料层膨胀起来，截留于滤层中的污物，在滤层孔隙中的水流剪力作用下，以及在滤料颗粒碰撞摩擦的作用下，从滤表面脱落下來，然后被冲洗水流带出滤池。反冲洗效果主要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，使滤层膨胀度大，滤层孔隙中水流剪又会降低，因此，冲洗流速应控制适当。高速水流反冲洗是最常用的一种形式，反冲洗效果通常由滤床膨胀率e来控制，即：式中L一一砂层膨胀后的厚度（c

5、m）;L。砂层膨胀前的厚度（cm｝。通过长期实验研究，e为25%时反冲洗效果即可以为最佳。三、实验主要仪器设备和材料1、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（250ml）—6个。2、实验用试剂⑴硫酸铝（10g八）；（2）聚丙烯酰胺（lmg/L）;（3）三氯化铁（10g八）；（4）三氯化铁（50g/L）;（5）氢氧化钠（质量分数10%）；（6）盐酸（质量分数10%）。四、实验方法、步骤及结构测试：1、对给定废水进行混凝实验，确定最佳pH值及最佳投药量。2、根据的实验结果计算出原水的投药量，进行加

6、药混凝并过滤。在实验中要控制滤料层上的工作水深保持基本不变。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。表1原始条件记录表(3)列表记录每隔一定时间测定或校对一次的运行参数，填人表2屮。(4＞观察杂质绒粒进入滤层深度情况。(5)不同滤管采用不同滤速平行试验，可参考滤速的分配：l*:5m/h；2*：8m/h；3*：12m/h；4*:16m/h；5*:8m/h。3、反冲洗试验：①了解实验装置；②列表测量并记录各参数，填入表3中；③做膨胀率e:20%,40%,60%的反冲洗强度g的实

7、验：1*:20%；2*：20%；3*：40%；4*:40%；5*:60%。④打开反冲洗水泵，调整膨胀度，测出反冲洗强度值；⑤测量每个反冲洗强度时，应连续测3次，并取平均值计算。*单位的表示方式五、实验数据及结果整理1.根据过滤试验结果，归纳出每支滤管的水头损失、水质、绒粒分布随工作延续时间变化的情况，绘制岀滤池工作水质曲线图。(图2)。2.总结每支滤管不同流速与水头损失的变化规律，加深对滤速与水头损失之间关系的理解。3.根据反冲洗试验记录结果，总结一定温度下的冲洗强度与膨胀率的变化规律。七、思考题:1.反冲洗过滤时，为什么不宜使进水阀门开启度过大？2.如何降低初

8、滤水的浊度？附：操作步骤