过滤-反冲洗实验

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1、实验四过滤反冲洗实验实验项目性质：综合性所属课程名称：水污染控制工程实验计划学时：121实验目的(1)了解过滤设备的组成与构造。(2)观察过滤及反冲洗现象，了解过滤及反冲洗原理。(3)掌握实验的操作方法。(4)掌握滤池主要技术参数的测定方法。2实验内容及原理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。过滤是水中悬浮颗粒与滤料颗粒间黏附作用的结果。黏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，他们黏附到滤料颗粒的表面上。此外，某些絮凝剂的架桥作

2、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黏附过程来完成去除水中杂质的过程。3实验仪器设备和试剂(1)过滤与反冲洗实验装置见图-1。(2)酸度计。(3)浊度计。(4)烧杯(200mL)。(5)硫酸铝(质量分数1%)；(6)聚合氯化铝(质量分数1%)；(7)聚合氯化铁(质量分数1%)；(8)三氯化铁(质量分数1%)；25(9)聚丙烯酰胺(质量分数0.1%)。4实验方法及操作步骤在实验中要控制滤料层上的工作深度保持不变。仔细观察绒粒(微絮凝体)进入滤料层深度及绒粒在滤料层中的分布情况。(1)对照工艺流程图，了解实验装置及构造。图-1过滤及反冲洗实验装置1

3、－机架；2－控制面板；3－沉降管；4－液位计；5－取样管及取样阀；6－反冲洗溢流排水阀；7－过滤进水阀；8－反冲洗进水阀；9－取样放样平台；10－沉降管放空阀；11－原水箱；12－原水箱放空阀；13－水泵；14－搅拌器；15－电磁阀。(2)测量并记录原始数据，填入表4-1中。(3)配置原水，使其浊度大致在20°～40°范围内，以最佳投药量将混凝剂投入原水箱中，经过搅拌，开启水泵进行过滤实验。26表4-1原始数据记录表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1234(4)每隔半小时测定或校对一次运行参数，填入表4-2中。表4-2过滤实验记录表项目备注原

4、水浊度/NTU原水投药量/mg/L流量/L/min流速/m/s水头损失/cm工作水深/m绒粒穿入深度/cm滤后水浊度/NTU(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进行平行实验，滤速分别为5m/h，8m/h，12m/h，16m/h。(7)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4-3中；c.做膨胀率e=20%，40%，80%的反冲洗强度q的实验；d.打开反冲洗水泵，调整膨胀率e，测出反冲洗强度值；e.测量每个反冲洗强度时，应连续测3次，并取平均值计算。5实验报告记载及数据处理(1)根据过滤实验结果，归纳出滤管的水头损失、水质、绒粒分

5、布随过滤时间变化的情况，在图4-1的坐标内绘制出水剩余浊度与时间的关系曲线图。27(2)在图4-2内绘出(h-v)变化曲线，总结四根滤管不同流速与水头损失的变化规律，理解滤速v与水头损失h之间的关系。(3)根据反冲洗实验记录结果，在图4-3的坐标系内绘制一定温度下的反冲洗强度与膨胀率的关系曲线，并比较不同反冲洗强度下膨胀率的变化。表4-3滤池反冲洗实验记录表原始条件滤料直径滤料厚度2滤管直径/mm滤层面积/m滤料名称滤管编号/mmh/m项目Qhhhq水温e平Q/(L/s)/cme100%Fq平均/cm()hh1h2/℃均实验次数/[L/(s·m)]1234567

6、86注意事项(1)在过滤实验前，滤层中应保持一定水位，以免过滤实验时测压管中积有空气。(2)反冲洗过滤时，应缓慢开启进水阀，以防滤料冲出柱外。(3)反冲洗时，为了准确地量出砂层厚度，一定要在沙面稳定后再测量，并在每一个反冲洗流量下连续测量3次。7思考题(1)影响过滤的因素有哪些？28(2)反冲洗时应注意什么？8参考文献29附件4-1KL-II型全自动过滤/反冲洗实验装置使用说明书1设备概述KL-II型全自动过滤/反冲洗实验装置是科林公司于2004年推出的新产品。它实质上提供了两个实验，即：过滤实验和反冲洗实验。过滤与反冲洗是保证过滤过程能长期高效运行的两个交替的重要作业。因

7、此，在工业型过滤设备的运行中，也是必须用以考察设备运行状况的实验。因此，为了使学生获得应有的训练，本产品为水处理实验室必备的设备。2设备特点1)本设备与传统的过滤实验设备相比，舍去了高位水箱而改用水泵恒压进水。因而彻底改变了传统过滤实验设备的对安装空间上的过高要求和因之而形成的“傻大笨粗”设备形象。2)本设备为机电一体化设备，结构紧凑，占地面积和空间小，无须安装。设备到位接上水源和电源即可投入运行。3）本设备还设有搅拌装置，因此还可以进行絮凝/过滤实验。4)本设备采用PLC对过滤及反冲洗实验过程进行程序控制，实现了