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资源与环境工程学院
(环境监测与评价专业)
课程实验报告
课程:
水处理技术(实验)
实验名称:
过滤及反冲洗实验
成绩评定:
班级:
组别:
姓名:
学号:
同组成员:
指导教师:
实验学期:
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实验七过滤及反冲洗实验
实验日期:
实验地点:
实验成绩:
一、实验目的
1、掌握反冲洗时冲洗强度与滤层膨胀度之间的关系。
2、了解清洁砂层过滤时水头损失变化规律,以及滤层水头损失的增长对过滤周期的影响。
二、实验原理
1、过滤原理
水的过滤是根据地下水通过地层过滤形成清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,在范得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来完成去除水中杂质的过程。
2、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、滤层级配和厚度及水位己定时,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,越往下层截污置越小,因而水头损失增值也由上而下逐渐减小。此外,影响过滤的因素还有很多,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。
3、滤料层的反冲洗
(6)继续将膨胀分别调至10~15%、15~25%、25~45%,按上法共测定2次,将结果依次记入表1。
2、测定过滤时砂层水头损失增长情况
(1)打开水箱阀门,将高位水箱中预先配置好的原水由上往下流经实验滤柱过滤,用秒表、量筒从滤柱下部出水管测出流量,从而求得滤速;
(2)从各测压管上读出不同时间内各段砂层水头损失,即砂面上不同高度
五、实验数据处理
过滤柱外径=0.11m;滤柱壁厚=mm;
冲洗前砂层厚度LO=m;过滤面积=m2
1、滤层冲洗强度与膨胀度的关系
表1冲洗强度和膨胀度试验记录
序号
膨胀后砂层厚度L
m
膨胀度e=(L-LO)/L%
冲洗水量Q
L/H
冲洗强度q=Q/F
L/H·m2
1
2
3
4
5
按表1数值在坐标纸上以冲洗强度为横坐标,膨胀率为纵坐标绘出冲洗强度和膨胀度的关系曲线。
测定过滤砂层水头损失增长情况。
表2过滤时水头损失增长记录
流量
L/H
各测压点水头m
砂层水头损失
m
1
5
135
1.71
0.98
0.73
125
1.64
0.97
0.67
110
1.58
0.95
0.63
80
1.42
0.87
0.55
以流量为横坐标,砂层水头损失为纵坐标绘出流量和砂层水头损失的关系曲线。
六、实验注意事项
反冲洗过滤时,不要使进水阀门开启度过大,应缓慢打开,以防滤料冲出柱外。
反冲洗时,为了准备地量出砂层厚度,一定要在砂面稳定后在测量,并在每一个反冲洗流量下连续测定2次。
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。
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