过滤实验

hb
ha
h= hb- ha (cm)
2 1
3 平均
1
2 2
3 平均
1
2 3
3 平均
1
2 4
3 平均
1
2 5
3 平均
1
2 6
3 平均
hb 最高测压管水位值； ha 最低测压管水位值。 (三)滤层反冲洗实验结果整理
1． 按照反冲洗流量变化情况、膨胀后砂层厚度填入表 2。 2． 以反冲洗强度为横坐标，砂层膨胀度为纵坐标，绘制实验曲线。
滤层截污量增加后，滤层孔隙度 m 减小，水流穿过砂层缝隙流速增大，于是水头损失 增大。为了保证滤后水质和过滤滤速，当过滤一段时间后，需要对滤层进行反冲洗，使滤料 层在短时间内恢复工作能力。反冲洗的方式有多种多样，其原理是一致的。反冲洗开始时承 托层、滤料层未完全膨胀，相当于滤池处于反向过滤状态，这时滤层水头损失可用式(2)计 算。当反冲洗速度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。根据滤料居膨胀前后的厚度 便可求出膨胀度（率）
e = L − L0 ×100%
(2)
L0
式中： L ——砂层膨胀后厚度(cm)； L0——砂层膨胀前厚度(cm)；
膨胀度 e 值的大小直接影响了反冲洗效果。而反冲洗的强度大小决定了滤料层的膨胀度。
三、实验装置与设备 (一)实验装量
本实验采用如图 1 所示的实验装置。过滤和反冲洗水来自高位水箱。高位水箱的容积(图 中未注出)为 2×1.5×1.5m，高出地面 10m。
2． 开大反冲洗转子流量计，变化反冲洗流量依次为 500 L/h、750 L/h、1000 L/h、1250 L/h、 1500 L/h。按步骤 1 测出反冲洗流量和滤层膨胀后的厚度 L。 3． 改变反冲洗流量直至砂层膨胀率达 100％为止。测出反冲洗流量和滤层膨胀后的厚度 L， 记入表 2。 4．按步骤 1-3，再重复做两次。 注意事项： 1．反冲洗滤柱中的滤料时，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。 2．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存空气。 3．反冲洗时，为了准确地量出砂层厚度，一定要在砂面稳定后再测量。
m = Vn = V − Vc = 1 − Vc = 1 − G
VV
V
Vγ
（1）
式中：m ——滤料孔隙(率)度(％)； Vn——滤料层孔隙体积(cm3)； V ——滤料层体积(cm3) Vc ——滤料层中滤料所占体积(cm3)； G ——滤料重量(在 105℃下烘干)(g)； γ——滤料重度(g／cm3)。
表 2 滤层反冲洗实验记录表
序 测定 次 反冲洗流量 反冲洗强度 膨胀后砂层厚度
号
数
Q（ml/s）
(cm/s)
L (cm)
砂层膨胀度
e = L − L0 % L0
1 2 1 3 平均 1 2 2 3 平均 1 2 3 3 平均 1 2 4 3 平均 1 2 5 3 平均 1 2 6 3 平均 反冲洗前滤层厚度 L0=
实验四 过滤实验
一、实验目的 通过实验希望达到下述目的： (1)掌握清洁砂层过滤时水头损失计算方法和水头损失变 化规律；(2)掌握反冲洗滤层时水头损失计算方法．
二、实验原理 过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程．常用的过滤方 式有砂滤、硅藻土涂膜过滤，烧结管微孔过滤，金属丝编织物过滤等．过滤不仅可以去除水 中细小悬浮颗粒杂质、而且细菌病毒及有机物也会随浊度降低而被去除。本实验按照实际滤 池的构造情况。内装石英砂滤料或陶瓷滤料、利用自来水进行清洁砂层过滤和反冲洗实验。 为了取得良好的过滤效果，滤料应具有一定级配。生产上有时为了方便起见，常采用 0.5mm 和 1.2mm 孔径的筛子进行筛选。这样就不可避免地出现细滤料(或粗滤料)有时过多或 过少现象．为此应采用一套不同筛孔的筛子进行筛选，并选定 d10、d80 值，从而决定滤料级 配。在研究过滤过程的有关问题时，常常涉及到孔限度的概念，其计算方法为
1根 1个 1块
6根 1组 各1个
四、实验步骤 (一)清洁砂层过滤水头损失实验步骤 1． 开启阀门 6 冲洗滤层 lmin。 2． 关闭阀门 6，开启阀门 5、7 快滤 5 分钟使砂面保持稳定。 3． 调节转子流量计，使出水流量约 50L／h，待测压管中水位稳定后，记下滤柱最高最低 两根测压管中水位值。 4． 增大过滤水量、使过滤流量依次为 100、150、200、250、300L／H 左右，分别测出滤 柱最高最低两根测压管中水位值，记入表 1 中。 5． 量出滤层厚度 L。 6．按步骤 1-5，再重复做两次。 (二)滤层反冲洗实验步骤 1． 量出滤层厚度 L0，慢慢开启反冲洗进水阀门 6，调整反冲洗转子流量计为 250L/h，使 滤料刚刚膨胀起来，待滤层表面稳定后，记录反冲洗流量和滤层膨胀后的厚度 L。
五、实验结果整理 (一)清洁砂层过滤水头损失实验结果整理 1． 将过滤时所测流量、测压水头填入表 1。 2． 以流量 Q 为横坐标，水头损失为纵坐标，绘制实验曲线。
表 1 清洁砂层水头损失实验记录表
滤速
序 Байду номын сангаас定 次 流量 Q
号
数
（ml/s） Q/W (cm/s)
36Q/W (m/h)
1
实测水头损失
测压管水头 cm
8
1
来自高位水箱 10
200
200
200
200
100 200
2
9 4
5 3
6 7
图 6-1 过滤试验装置示意图 1. 过滤柱 2. 滤料层 3. 承托层 4. 转子流量计 5. 过滤进水阀门 6. 反冲洗进
水阀门 7. 过滤出水阀门 8. 反冲洗出水管 9. 测压板 10 测压管
(二)实验设备及仪器仪表 1．过滤柱 有机玻璃 d＝100mm L＝2000mm 2．转子流量计 LZB—25 型 3．测压板 长×宽 3500×500m2 4．测压管 玻璃管 Φ10×1000mm 5．筛子 孔径 0.2—2mm，中间不少于 4 档 6．量筒 1000m1，l 00ml 7．容量瓶、比重瓶、干燥器、钢尺、温度计等。
（cm）
六、实验结果讨论 1．滤料级配和孔隙度对实验结果有何影响。 2． 本实验存在什么问题?如何改进?