测定滤池反冲洗强度
过滤及反冲洗实验报告书
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：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、滤料层的反冲洗过滤时，随着滤层中杂质截留量的增加，当水头损失增至—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，滤池必须停止过滤，并进行反冲洗。
反冲洗的目的是清除滤层中的污物，使滤池恢复过滤能力。
滤池冲洗通常采用自上而下的水流进行反冲洗的方法。
实验四 过滤实验
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?
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=
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)。
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）
过滤及反冲洗试验报告书
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）过滤及反冲洗实验实验名称：成绩评定：级：班别：组名：姓学号：同组成员：指导教师：实验学期：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、滤料层的反冲洗过滤时，随着滤层中杂质截留量的增加，当水头损失增至—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，滤池必须停止过滤，并进行反冲洗。
反冲洗的目的是清除滤层中的污物，使滤池恢复过滤能力。
滤池冲洗通常采用自上而下的水流进行反冲洗的方法。
滤池气水反冲洗强度控制指标的建立与分析
滤料粒径 ／ｍｍ
Ｏ．９３～１．３５ １～１．２５ ｄｌｏ一９．０ ０．９５ ０．９～１．３ ｄ，ｏ一０．９ ０．９～１．２
０．９０～１．３５ Ｏ．８
Ｏ．９～１．３５ ０．９±０．０３ ｄｌｏ—Ｏ．９５
０．９ ０．９５—，１Ｉ ３５
０．９～１．０ ｄｌｏ一０．９５ ０．９～１．３ ０．９４～１．３５ Ｏ．５～１．２ ｄｌｏ一０．９５ ｄｌｏ一０．９～１．３ ｄｘｏ—Ｏ．９～１．３ ０．６～１．２ Ｏ．９５～１．０ ０．９５～１．３５
８．０ ２．Ｏ～２．５
１５．０
２．０
１５．２ １５．２ １３．９～１６．７
３．３ ３．３ ４．７～６．１
１４．０ １３．Ｏ～１７．０
６．０ ３．０～４．５
１６．Ｏ
３．Ｏ
１５．０ １５．３ １４．０ １５．０ １５．３ １２．５～１５．２
４．２ ４．Ｏ ４．０ ５．０ ４．０ ３．６～４．２
１５．６ １５．３ １２．Ｏ～１３．０
槽内浆料的有效容积为滤层体积，反应器内的压力 等于滤层上部水的静压力，浆料的密度为滤层的混 合密度（滤层中滤料与水的综合密度），槽内浆料的 厚度为滤层的厚度。
铲＝ｐｒｗｇ茄Ｓｑ。篇（Ｈ赫ｍｌ）ｄｌｎｚ《措（４） 气反冲洗时所耗功率方程为：
式中Ｐｚ——气流所耗功率，ｗ； Ｈ。——大气压的水柱高度，ｉｎ； ｚ——滤层截面距滤层底部的距离，Ｉｌｌ； 矗。——排水液面距滤层表面距离，ｍ； ｐｍ——滤层的混合密度，ｋｇ／ｍ３； ｑ。——气反冲洗强度，Ｌ／（ｓ·ＩＴｌ２）。 滤层混合密度计算见式（５）：
由表１和式（８）可计算出：为满足滤层截留的絮
体剥离，反冲洗所提供的等效Ｇ值必须大于３１０ Ｓ～。
２．２气水反冲洗过程中滤池内等效Ｇ值的计算
过滤及反冲洗试验报告书
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）过滤及反冲洗实验实验名称：成绩评定：级：班别：组名：姓学号：同组成员：指导教师：实验学期：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、滤料层的反冲洗过滤时，随着滤层中杂质截留量的增加，当水头损失增至—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，滤池必须停止过滤，并进行反冲洗。
反冲洗的目的是清除滤层中的污物，使滤池恢复过滤能力。
滤池冲洗通常采用自上而下的水流进行反冲洗的方法。
滤池气水反冲洗强度控制指标的建立与分析
洗强度是否满足 絮体剥 离的要 求, 即等效 G 值 可
值( 见图 1) 。
以作为反映滤池气水反冲洗强度是否合理的 综 合
图 1 显示各水厂滤池气水反冲洗过程中, 滤池
性指标。
内 最大 的等效 G 值集中在 490~ 570 s- 1的范围内,
表 2 给 水 厂 滤 池 构 造 及 反冲 洗 参 数 汇 总
4. 03
5
V 型滤池
d 10 = 0. 9~ 1. 3
1. 2
14. 0~ 17. 0
3. 0~ 4. 0
7
V 型滤池
d 10 = 0. 9~ 1. 3
1. 2
15. 0
6. 0~ 7. 0
2
普快滤池
0. 6~ 1. 2
0. 7
16
3. 8~ 8. 0
2
24
厦门市高殿水厂
V 型滤池
0. 95~ 1. 0
16 给水排水 Vo1l 34 No1 2 2008
表面沉积物之间的结合强度 Spf 以及絮体粒子间的 结合强度 Sff , 其中 Ssf 和 Spf 的大小直接影响反冲洗过 程中的污物剥离。不同材质滤料过滤时, 试验推求 的絮体与滤料表面、滤料沉积物之间的结合强度见 表 1[ 4] 。
表 1 絮体与滤料表面、滤料沉积物 之间的结合强度
划分, 但其过程都伴随能量的消耗。基于研究分析
的需要, 这里提出等效 G 值 的概念, 即引起等效絮 体剥离效果所对应的系统搅拌强度, 以速度梯度 G
值表示。
根据牛顿内摩擦定律, 在滤层内颗粒滤料表面 有:
S= LG
( 7)
变形为:
G=
S L
( 8)
式中 G ) ) ) 速度梯度, s- 1 ;
(整理)反冲洗强度测定
反冲洗强度和历时测定
日期： 进水流量
测定人： 滤前进水浊度 滤前进水温度 滤池运行时长
运行台数
运行台数
频率 风 机
频率 水 泵
瞬时风量
反冲洗用风量 气洗强度（q 气） q 气=Q 风/S 滤池
水洗浊度 1
.................
瞬时流量
反冲洗用水量 水洗强度( q 水) q 水=Q 水/S 滤池
水洗浊度 2
.................
水洗浊度 3 气洗历时
气水混洗历时
水洗浊度 4 水洗历时
初滤历时
注：1.水洗浊度无明显下降，为水洗终点。
滤速的测定
日期：
测定人：
测定步骤
1.将滤池水位控制在正常液位以上约 50～100mm； 2.迅速关闭进水阀，待水位下降至正常时，按下秒表，记录下降一定深度 h 所需
的时间 t; 3.计算滤速：v=h/t 4.重复上述操作三次，取平均值；
操 作 记 录ຫໍສະໝຸດ .................
.................
操 作 记 录 操 作 记 录
滤速
.................
滤池反冲洗技术评析
种冲洗方式， 国内的研究者仅仅进行了小型试验研究， 该工艺 的设计参数有待通过模型试验和生产性试验进一步寻求。
滤池的反冲洗水一般由反冲洗水泵提供， 处理规模较小的滤池 反冲洗水也可由冲洗水塔或冲洗水箱提供。
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水反冲洗工艺存在的问题
传统的高速水流反冲洗技术尽管已沿用多年， 但实践证明
! 气水反冲洗技术
［&］ 是真正的反冲洗高效区 。当利用流速较大的反向水流冲洗
对常规给水处理工艺而言， 过滤是一道极为重要的不可或 缺的净化工序。过滤的功效不仅在于进一步降低处理水的浊 度， 而且水中有机物、 细菌乃至病毒等亦可随之被部分去除。 至于残留于滤后水中的细菌、 病毒等， 由于失去了浑浊物的保 护或依附， 在滤后消毒过程中也将容易被灭活， 因此过滤池为
［)］ 可节省反冲洗水量的 !&" # !&. 。对于此 数 ! 8 " # . 次计算，
认为滤层膨胀度为 ",- # .,- 时为最佳膨胀度
［.］
。虹吸滤池
和移动罩滤池某一格的冲洗水均由其他几格滤后水提供， 只要 滤后水有效静水压稍有变动， 就会大大影响反冲洗强度， 达不
［.］ 到预期的反冲洗效果， 使滤池出水水质有所波动 。其他形式
ABA
水反冲洗技术原理
国内外许多学者曾对这一技术的机理作过较为深入地分
." !"# 水反冲洗工艺设计
对水反冲洗滤池而言， 冲洗效果决定于冲洗强度。水反冲 洗强度一般为 !" # !$ %& （’ ・ ， 冲洗历时 $ # ) ’*+。许多学者 (）
"
滤池反冲洗技术评析
姜应和
鄢恒珍
刘剑华
水处理实验技术3-过滤和反冲洗
水处理实验技术实验报告学校名称河海大学准考证号033109275026 姓名王宝佳课程代号60057 实验名称过滤和反冲洗实验日期2010.11 批报告日期成绩教师签名一、实验目的1．熟悉普通快滤池过滤、冲洗的工作过程；2．加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与滤层膨胀率关系以及滤速与清洁滤层水头损失的关系的理解；3．验证水反洗理论，加深对教材内容的理解；4．了解并掌握气、水反冲洗方法，以及由实验确定最佳气、水反冲洗强度与反冲洗时间的方法；5．通过水反洗及气、水联合反冲洗加深对气、水反冲洗效果的认识；6．观察反冲洗全过程，加深感性认识。
二、实验原理1．水的过滤是在滤池（过滤柱）中进行的，滤池净化的主要作用是接触絮凝作用，其次为筛滤作用和沉淀作用。
原水经过絮凝作用，水中的杂质截留在滤池之中，或者有接触絮凝作用的滤料表面粘附水中的杂质，从而使出水的浊度降低，达到过滤的效果。
滤层去除水中杂质的效果主要取决于滤料的总表面积。
随着过滤时间的增加，滤层截留的杂质增加，滤层的水头损失也随之增长，其增长速度随滤速大小，滤料颗粒的大小和形状，过滤进水中悬浮含量及截留杂质在垂直方向的分布而定，当滤速大，滤料颗粒粗，滤料层较薄时，滤过水水质将很快变差，过滤水质的周期变短，如滤速大，滤料颗粒细，滤池中的水头损失增加很快，这样很快达到过滤压力周期，所以在处理一定性质的水时，正确确定滤速，滤料颗粒的大小，滤料及厚度之间的关系，有重要的意义。
2．当过滤水头损失达到最大允许水头损失或水质恶化时，滤池需进行反冲洗。
滤料层在反冲洗时，当膨胀率一定，滤料颗粒越大，所需冲洗强度便越大；水温越高（即水的粘浸系数越大），所需冲洗强度也越大。
对于不同的滤料来说，同样大小颗粒的滤料，当密度大的与密度小的滤料膨胀相同时，其所需冲洗强度就越大。
3．反冲洗的方式很多，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，这时滤层水头损失的计算公式为：式中：l —砂层膨胀后的厚度，cml0—砂层膨胀前的厚度，cm当反冲洗强度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。
浅论滤池反冲洗强度对反冲洗效果的影响
浅论滤池反冲洗强度对反冲洗效果的影响作者：徐玉玉来源：《价值工程》2010年第19期摘要:对水厂中存在的“冲洗强度越大,反冲洗效果越好”的观点进行了分析,指出这种观点的片面性和实际工作中的危害性。
Abstract: The view of “The flushing heavilier, the backwashing better” is analyzed, which exists in the waterworks. Then the article points out the one-sidedness of this view and the hamfulness in practical work.关键词:跑料;漏料;沸腾;承托层;射流Key words: lose material;leakage material;ebullition;supporting layer;jet flow中图分类号:TU991.24文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)19-0095-010引言岚山水厂采用常规处理工艺,即混凝、沉淀、过滤和消毒,由于我厂水源地为自备地上式水库,源水的浊度极低,单纯依靠混凝和沉淀对浊度的去除率极低,因此,滤池在我厂的水处理工艺中起着举足轻重的作用,正确的对滤池进行维护和管理尤为重要。
在对滤池的反冲洗操作,提高反冲洗效果,又成为重中之重。
因为,反冲洗效果越好,滤池才能更好的发挥过滤功能。
然而,怎样才是正确的反冲洗方式呢?我们的工作人员有不同的见解,“反冲洗强度越高,反冲洗效果就越好”便是其中之一。
这种观点在实际操作中的体现,一是在对滤池进行反冲洗时将DN800的冲洗阀门迅速开到最大;二是利用水塔进行冲洗的同时开启水泵(该水泵用来向反冲洗水塔供水),即采用重力冲洗的同时采用水泵进行压力冲洗。
殊不知,这种操作方法对滤池结构的破坏是极其严重的。
1冲洗的机理国外对以水进行反冲洗的机理有三种不同的见解。
浅论滤池反冲洗强度对反冲洗效果的影响
Ｏ 引言
表 １ 冲 洗 强度 和 膨 胀 度
岚 山水 厂 采 用 常 规 处 理 工 艺 ， 混凝 、 淀 、 滤 和 消 毒 ， 于 即 沉 过 由 序 号 滤 层 中洗 强 度 （ （ － ） Ｓ ｍ ） 膨胀度（ ） ％ 我 厂 水 源地 为 自备 地 上 式 水 库 ， 水 的 浊 度 极 低 ， 纯 依 靠 混凝 和 源 单 １ 石 英 砂 滤 料 ｌ— ５ ２ １ ４ ５ 沉 淀 对 浊度 的 去 除 率 极 低 ， 因此 ， 池 在 我 厂 的 水 处理 工 艺 中 起 着 滤 ２ 双层滤料 ｌ—６ ３ １ ５ ０ ３ 三 层 滤 料 １－７ ６ １ ５ ５ 举 足 轻 重 的 作 用 ， 确 的 对 滤 池 进 行 维 护 和 管 理 尤 为重 要 。 在 对 滤 正 池 的反 冲 洗 操作 ， 高 反 冲 洗 效 果 ， 成 为 重 中 之 重 。 因为 ， 冲 洗 提 又 反 大值 。 我 国 规 范 要 求 的 冲洗 强度 和 膨 胀 度 见 表 １ 。 效 果 越 好 ， 池 才 能 更 好 的 发 挥过 滤 功 能 。 而 ， 样 才 是 正 确 的 反 滤 然 怎 根 据 生 产 实 践 ，国外 学 者 较 多认 为最 佳 膨 胀 度 ２ — ０ ０ ３ ％一 般 较 冲 洗 方 式 呢 ？我 们 的 工作 人 员有 不 同 的 见解 ，反 冲 洗 强 度 越 高 ， “ 反 为 妥 当。 冲 洗 效 果 就 越好 ” 是 其 中 之 一 。 种 观 点 在 实 际 操作 中 的体 现 ， 便 这 一 不 同 的水 厂 ， 池 的 结 构 有 所 不 同 ， 洗 时 因 水 头 损 失 不 同 而 滤 冲 是 在 对 滤 池 进 行 反 冲 洗 时将 Ｄ ８ ０的冲 洗 阀 门迅 速 开 到 最 大 ； Ｎ０ 二 导 致 的 冲 洗 强度 和 滤层 膨 胀 度 的对 应 关 系会 有 不 同 。 是滤 层 的膨 但 是 利 用 水塔 进行 冲洗 的 同 时开 启 水 泵 （ 水 泵 用 来 向反 冲 洗 水塔 供 该 胀 度 应控 制 在 一定 的范 围 内 。对 于 冲 洗单 层 滤 池 ， 将 膨 胀 度 控 制 是 水 ）即 采 用 重 力 冲 洗 的 同 时采 用 水 泵进 行 压 力 ； 洗 。 殊 不 知 ， 种 ， 中 这 在 ４ ％ ， 是 借 鉴 国 外 经 验 将 膨 胀 度 控 制 在 ２ — ０ ， 或 控 制 在 ５ 还 ０３％ 亦 操 作 方 法 对 滤池 结构 的破 坏 是 极 其 严 重 的。 其 他 范 围 ， 要 看 生 产 实践 。 这 １ 冲 洗 的机 理 ２ 一 味提 高 反 冲洗 强度 的危 害 国外 对 以水 进 行 反 冲 洗 的机 理 有三 种 不 同 的见 解 。 ２１滤 料 因 冲 洗 强度 过 大 而 流 失 ， 成 “ 料 ” 在 实 际 生 产 中 ， ． 造 跑 第 一 种 Ｃ ｍ 、ｔｍ 等 为 主 ，认 为 主 要 依 靠 水 产 生 的剪 力 而 不 ａ ｐ Ｓｅ 我 厂 滤 池 “ 料 ” 象 严 重 ， 层 滤 池 的 无烟 煤 流 失 严 重 ， 的池 子 跑 现 双 有 是摩擦碰撞。 已露 出下 层 的 石 英 砂 ： 层 滤 池 在 反 冲 洗 时 能 在排 水槽 中取 到 石 英 单 第 二种 以 Ｆ ｉ 藤 田 等 为 主 ， 为 主 要 靠 滤 料 颗 粒 间 互 相 碰 撞 ａ、 ｒ 认 砂 。所 有 滤 池 的 滤料 表 层 高度 均 比刚 铺 装 完 毕 时 低 。多数 滤 池 的 滤 摩 擦 产 生 的 摩 擦 力 去 除污 泥 。 料厚度减 少了 ２ｃ 严 重 的“ 料” ０ｍ 跑 造成 了滤 料 厚 度 的减 小 ， 肯定 会 第 三 种 以 巽 岩 等 为 主 ， 为 滤 料 上 有 两 种 污 泥 ， 种 是 滤 料 直 认 一 对过滤效果造成影响。 接 吸 附牢 固 的 污 泥称 为 “ 次 污 泥 ”另 一 种 是 积 聚 在 孔 隙 中 的 污 泥 一 ； ２２扰 动 承 托 层 ， 其 移 位 甚 至 坍 塌 滤 池 的承 托 层 采 用 砾 石 ， ＿ 使 为 “ 次污 泥 ” “ 次 污 泥 ” 水 的 剪 力 较 易 去 除 ， “ 次 污 泥 ” 二 。 二 靠 而 一 必 按 粒 径 由大 到 小 顺 序 由下 而 上 依 次 铺 设 ，最 大 的砾 石 铺 在 最 底 层 。 须 靠 碰 撞 或 其他 作 用 才 能较 好 的去 除。 承 托 层 起 着 防 止 滤 料 流 失 和 均 布 反 冲 洗水 的作 用 。由承 托 层 的 结 构 许保玖在《 给水处理理论》 中指 出 ， 反冲洗主 要借 水流产生的剪 可 知 ， 石 间 的 孔 隙 由 下而 上 依 次 减 小 。 反 冲 洗 强 度 过 大 ， 会 扰 砾 若 则 力清 除 滤 料 上 沉 积 的 悬浮 固体 。 动 承 托 层 ， 其 产 生 横 向 或纵 向 的 位 移 ， 同层 的砾 石 水 平 移 动 使 使 即 以上 三 种 反 冲 洗机 理 不管 是 哪 种 机理 在 起 作 用 ， 我们 都 不 难 发 局 部 孔 隙 增 大 或 上 层 较 小 的砾 石 向 下移 动 ，严 重 者 甚 至 在 局 部 坍 现， 反冲 洗效果不是随反冲洗强度 的增大而提 高。反冲洗强度是 以 塌， 严重影响布水的均 匀性 ， 造成 反 中洗时形成射流或 “ 沸腾 ” 现象 。 ｅ ／ 计的反冲洗流速 ，换算成单位面积滤层所通过 的冲洗流量 ， ｍｓ 称 同时 ， 石英砂会在过滤时流 失， 造成 “ 漏料 ” 现象 ， 减少滤层的厚度 。 “ 洗 强度 ” 冲 以 （ ・ 计 。 粒 上 的 污泥 受到 的剪 力是 由流 过 颗 粒 Ｓｍ ） 颗 ２３对 配 水 系统 造 成 破 坏 滤池 多 采 用 大 阻 力 配水 系统 ，所 谓 ． 的 水 的 流 速 决 定 的 ， 个 流 速 指 的 应 是 相 对 速 度 ， 与 颗 粒 问 孔 隙 这 它 大 阻 力配 水 系统 ， 简单 的说 ， 是 控 制 配 水 支 管 的开 孔 比 ， 高 孔 口 就 提 的 大 小 有 关 ， 在 冲 洗 强度 不 变 的 情 况 下 ， 粒 问 的 孔 隙越 小 则 通 即 颗 的 阻 力 ， 大 限 度 地 提 高布 水 的均 匀性 。 味提 高 反 冲 洗 强 度 ， 使 最 一 会 过 该 孔 隙 的流 速 越 大 ， 粒 上 的污 泥 受 到 的 剪 力 也 越 大 。 在 实际 生 颗 配水支管有爆管 的可能。 而且 ， 扰动承托层 会形成 “ 漏料”石英砂和 ， 产 中 ， 着 反 冲 洗 强度 的增 大 ， 随 滤层 的 膨 胀 度 也 随 之增 大 ， 料 颗 粒 滤 较 小 的砾 石会 进 入 配 水 支 管 ， 塞 支 管 ， 堵 降低 布 水 的均 匀 性 ， 局 部 使 间 的 空 隙 当然 增 大 ， 因此 ， 过 该 孔 隙 的 水 的流 速 并 不 是 随 着 冲 洗 流 反冲 洗 强 度 更 大 ， 更严 重 扰 动承 托 层 ， 此 形成 恶 性 循 环 。 如 强度 的增 大 而 线 性 增 大 。 ２４ 由于 反 冲 洗 效 果 不好 ，池 中沉 积 大 量 的 泥 球 反 冲 洗 结 束 ． 其 次 ， 们 再 分析 污 泥 受到 的摩 擦 力 。 冲 强 度 越 大 ， 层 的膨 我 反 滤 后 我 们 挖 开 滤 料 发 现 Ｉ ９ 洗 完 的砾 石 表 面 上 附着 一 层 泥 膜 ， 石 冈冲 砾 胀度越 大。这就意味着滤料颗粒之间 的间隙就越 大， 因此滤料颗粒 问有 泥 球 。 池 的再 生 能 力差 ， 然导 致 过 滤 周 期 缩 短 ， 是 影 响 安 滤 必 一 间碰撞 的机率也就越小。就滤层整体而言 ， 滤料上附着 的污泥 受到 全 生 产 ， 是 提 高 反 冲 洗 用 水量 ， 加 生产 成 本 。 二 增 的摩 擦 力也 就 随 着 反 冲 洗 强度 的增 大 而减 小 。 ３ 结 论 在 实际 生 产 中 ， 们 之 所 以提 出反 冲 洗 强度 的概 念 是 用 来 控 制 我 通 过
滤层反冲洗试验
实验目的
1、通过实验了解电气浮工艺原理，加深对 混凝电气浮工艺处理废水的理解；
2、学会选择和确定最佳混凝电气浮工艺条 件的基本方法；
3、了解影响混凝过程的相关因素：电流和 混凝剂投加量。
实验原理
电气浮是通过电解产生微气泡从而达到固液分离的目的，由于电极产 生的微气泡的直径仅20—50um(加入表面活性剂时可以小于20um)远远小 于常规压力溶气气浮的微气泡的粒径(约80—100um)，因此在工业应用中 有一定的前景。电气浮根据电极的情况，可以分为可溶性电极和不溶性电 极两种，可溶性电极常用铁电极或铝电极作阳极，电解时产生铁离子或铝 离子起混凝剂的作用，阴极产生的氢气微气泡起气浮分离作用，常称为电 絮凝；不溶性电极常使用铂、钛、石墨等惰性电极，电解时阳极产生氧化 性很强的[O]或[Cl]及氧气微气泡，阴极产生氢气微气泡，具有氧化还原及 气浮分离作用，并在前道工艺单元中进行混凝或直接在电气浮中加入混凝
( L/s.m2)
膨胀后砂层厚度L (cm)
砂层膨胀率
e L L0 % L0
反冲洗前滤层厚度L0=
(cm)
根据表2-3实验数据，以冲洗强度为横坐标，滤层膨胀率为纵坐标，绘出冲洗强度与滤层膨
胀率关系曲线。
实验2.混凝实验
一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置、设备及材料 四、实验内容及步骤
三、实验装置、设备
1、过滤装置
2、实验设备及器皿：
过滤柱：有机玻璃d=100mm L=2000mm 一根
测压板、测压管
一套
筛子 孔径0.2-2mm，中间不少于4档 1组
托盘天平(500g/0.1g)、烘箱、量筒、容量瓶、
比重瓶、干燥器、钢尺、温度计等
四、实验步骤
过滤及反冲洗实验
过滤及反冲洗实验一、实验目的1、观察过滤及反冲洗现象，加深理解过滤及反冲洗原理。
2、了解过滤及反冲洗模型试验设备的组成与构造。
3、了解进行过滤及反冲洗模型试验的方法。
4、测定滤池工作的主要技术参数并掌握观测方法。
二、实验原理水的过滤是在滤池中进行的，滤池净化的主要作用是接触凝聚作用，水中经过絮凝的杂质截留在滤池之中，或者有接触絮凝作用的滤料表面粘附水中的杂质。
滤层去除水中杂质的效果主要取决于滤料的总表面积，过滤及反冲洗装置如图1—2—1所示。
随着过滤时间的增加，滤层截留的杂质增加，滤层的水头损失也随之增长，其增长速度随滤速大小、滤料颗粒的大小和形状，过滤进水中悬浮物含量及截留杂质在垂直方向的分布而定。
当滤速大、滤料颗粒粗、滤料层较薄时，滤过水水质将很快变差，过滤水质的周期变短；如滤速大，滤料颗粒细，滤池中的水头损失增加很快，这样很快达到过滤压力周期，所以在处理一定性质的水时，正确确定滤速、滤料颗粒的大小、滤料及厚度之间的关系，有重要的技术意义与经济意义，这一关系可用实验方法确定。
滤料层在反冲洗时，当膨胀率一定，滤料颗粒越大，所需冲洗强度便越大；水温越高(即水的粘滞系数越小)，所需冲洗强度也越大。
对于不同的滤料来说，同样大小颗粒的滤料，当密度大的与密度小的滤料膨胀相同时，其所需冲洗强度就大。
精确确定在一定的水温下冲洗强度与膨胀率的关系，最可靠的方法是进行反冲洗实验。
反冲洗的方式很多，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，这时滤层水头损失的计算公式为：e =%10000⨯-L L L式中：L －―沙层膨胀后的厚度，cm ；L 0――沙层膨胀前的厚度，cm 。
当反冲洗速度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。
根据滤料层前后的厚度便可求出膨胀率。
膨胀率e 值的大小直接影响了反冲洗效果。
三、实验设备与仪器 1、过滤实验装置。
2、2100P 浊度仪。
3、钢卷尺。
滤池反冲洗水量测定方法
虹吸滤池反冲洗用水量测定方法
一步骤
1 反冲洗前用标尺测量将要反冲洗该格滤池内水位(即滤池内水体平面与池顶的高度)及测量清水廊道水位(此水位须刚好在出水堰板高度处，一般为定值)，记录这两个数值。
同时记录原水流量计流量数值。
2 用标尺测量或者从图纸上找几个滤池结构尺寸数值。
包括该格滤池的长度及宽度、排水给水槽的宽度、清水廊道的长度及宽度、该格滤池从洗砂集水槽顶到池顶的高度。
3 打上该格滤池的反冲洗开关后，待滤池内水位降至与清水廊道水位同一水平高度时开始用秒表计时，反冲洗开始。
4 待该格滤池反冲洗结束时结束秒表计时，同时测清水廊道水位及记录原水流量计数值。
5 测定过程中主要记录内容
A 反冲洗时间 B反冲洗前后原水流量计总数值差值
C 冲洗前该格滤池内水位
D 冲洗前清水廊道水位(即出水堰板高度水位) E冲洗结束时清水廊道水位
二计算
该格滤池反冲洗用水量 = 反冲洗前后原水流量计总数值差值 + 该格滤池内冲洗过程流失水量 + 清水廊道水位降低水量
三说明
1 本方法适用于滤池产水在清水廊道水位不高于出水堰板时的产水量。
2 若是滤池产水在清水廊道水位高于出水堰板时，应用原水流量计数值与出厂水流量计数值之差来测定。
即在单位时间内，在沉淀池不排泥前提下，该格滤池反冲洗用水量等于原水流量计流量与出水流量计流量之差。
快滤池反冲洗方式试验
快滤池反冲洗方式试验研究摘要：对比气水反冲洗的三种方式进行试验分析，可以看出：方式三（即先单独空气冲洗，再气水同时反冲洗，最后单独水冲洗）的冲洗效果最好，在第15分钟初滤水即降至0.3ntu以下，并且其过滤周期也明显大于另三种方式。
其它三种方式初滤水达到要求的时间是在20～30分钟内，并且在过滤运行中发现水头损失较大，过滤周期较短等问题。
由试验分析，确定冲洗最佳冲洗参数为：气冲洗强度为15 l/s·m2，时间为2min；气水同时冲洗的气冲强度为15 l/s·m2，水冲强度为8l/s·m2，时间为4min，单独水冲洗强度为8 l/s·m2，时间为4min。
关键词：普通快滤池；气水反冲洗；study on the mode of filter backwashliu yanyan1，fan shen2(1．tianjin public utility design&research institute，tianjin 300100，china；2．china tianchen engineering corporation,，tianjin 300400)abstract：through comparison of three ways of air-water backwash, we can see: the effect of the third way( firstly is single air backwash, then is air water backwash, finally is water backwash) is the best, which can make the filter water less than 0.3ntu in the initial fifteenth minutes, thus the filtration cycle is longer than the other three methods, aswhich are in in 20 ~30 minutes to meet the requirements with higher loss of water-head in filtering operation and shorter filtration cycle. by the test analysis, it determines the best flushing parameters: the strength of air flushing is 15 l/s·m2, time is 2min; the strength of air flushing is 15 l/s·m2, water backwash is 8 l/s·m2in air-water backwash, time is 4min; the strength of water flushing is 8 l/s·m2, time is 4min.key words: ordinary rapid filter; air-water backwash中图分类号：tv149文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）普通快滤池在净水工艺中是一种适应广泛、性能稳定、容易操作管理的过滤构筑物，但是要想使它性能稳定、处理水质好、效率高，关键的一个环节就是反冲洗。
滤池反冲洗
1 .1反冲洗技术发展概况和应用前景1.1.1概述在常规的水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。
滤池通常置于沉淀池或澄清池之后。
过滤的功效，不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等都将随水的浊度的降低而被部分去除。
至于残留于滤后水中的细菌、病毒等在失去浑浊颗粒物的保护或依附时，在滤后消毒过程中也将容易被杀灭，这就为滤后消毒创造了良好条件。
在饮用水的净化工艺中，有时沉淀池或澄清池可省略，但过滤是不可缺少的，它是保证饮用水卫生安全的重要措施。
滤池的形式种类有很多，其中使用历史最为悠久的是以石英砂作为滤料的普通快滤池。
从不同的工艺角度出发，在此基础之上发展了多种其他形式的快滤池。
其中V型滤池就是在20世纪70年代由法国德格雷蒙(Degremont)公司发展的一种重力式快滤池。
因其两侧(或一侧也可)的进水槽设计成了V字型而得名。
水厂中滤池是过滤工艺中的重要构筑物，而滤池稳定高效运行的关键是滤层过滤能力的再生。
若采用的反冲洗技术较好，使滤池的工作状态常处于最优条件，不仅可以节能、节水，还能使得水质提高，滤层的截污能力增大，工作周期延长，产水量提高。
V型滤池过滤能力的再生，就是采用了先进的气、水反冲洗兼表面扫洗这一反冲洗技术。
V型滤池在气冲洗过程中，由于使用鼓风机将空气压入滤层，因而使得滤池的过滤性能从以下几方面得到改善，如表1.1示:相信随着我们对水资源利用问题越来越重视，V型滤池的普及和运用也会越来越广泛.1.2反冲洗技术的发展在滤池的运行过程中，从进水中去除的杂质积聚在滤料表面和颗粒间的孔隙内，随着滤池的继续运转，贮集在滤床中的杂质会导致滤床的孔隙率降低，滤床所能截留的杂质量不断减少，当水头损失增加至水流按预定流量通过时所需的水头即最大允许水头损失时，或是由悬浮物质的穿透最后导致滤后水水质下降时，最终将使滤池停运，此时，需对滤池进行反冲洗，以去除截留的杂质，恢复滤池的运行能力。
v型滤池方案·优选.
4.1 设计参数设计水量为：Q=75200m 3/d=0.859 m 3/s ； 设计滤速采用v=9.5m/h ，强制滤速v ≤20/m h ；滤池采用单层石英砂均质滤料，冲洗方式采用：先气冲洗，再气-水同时冲洗，最后再用水单独冲洗。
根据设计手册第三册P612表9-8确定各步气水冲洗强度和冲洗时间，参数具体如下： 1．冲洗强度第一步气冲冲洗强度q 气1=16L/（sm 2）；第二步气-水同时反冲洗,空气强度q气2=16L/（sm 2）,水冲洗强度q 水1=4L/（sm 2）；第三步水冲洗强度q 水2=6L/（sm 2）。
反冲洗横扫强度为q 反=2L/（sm 2）。
2．冲洗时间第一步气冲洗时间t 气=3min,第二步气-水同时反冲洗时间t 气水=4min,单独水冲时间t 水=5min ；冲洗时间共计为:t=12min=0.2h ；冲洗周期T=48h 。
4.2 池体设计 1．滤池工作时间t ：t=24-24t/T=24-0.2 ×24/48=23.9h (式中未考虑排放初滤水)；2. 滤池总面积F:F=Q ／vt=74200／(9.5×23.9)=326.8m2；3. 滤池分格选双格V 型滤池,池底板用混凝土,单格宽B=3.5m,长L=12m,面积42m 2,共四座,每座面积284=242=f m x ,总面积336m 2；4. 校核强制滤速'v :'v =Nv ／(N-1)=4×9.5／3=12.67m/， 满足v h /m 17≤的要求；5. 滤池的高度确定滤池超高H 6=0.4m ，滤层上水深H 5=1.5m,滤层厚度H 4=1.2m 。
承托层厚取H 3=0.05m 。
滤板采用H 2=0.1m 厚预制板。
滤板下布水区高度取H 1=0.75m ；滤池的总高度为:H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=0.75+0.1+0.05+1.2+1.5+0.4=4.0m ；图4-1 滤池高度计算简图6. 水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95-1.35mm,不均匀系数1.2-1.6。
过滤及反冲洗实验
过滤及反冲洗实验一、实验目的及要求1、熟悉普通快滤池的过滤、冲洗的工作过程。
2、观察滤料层的水头损失与工作时间的关系，探求不同滤料层的水质，以了解大部分的过滤效果是在顶上完成的。
3、观察滤池反冲洗的情况：滤料的水力筛分现象，滤料层膨胀与冲洗强度的关系；了解并掌握气、水反冲洗法，以及由实验确定最佳气、水反冲洗强度与反冲洗时间的方法。
4、加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与滤层膨胀率关系以及滤速与清洁滤层水压头损失关系的理解。
二、实验装置实验装置（滤池模型）见下图。
有机玻璃滤柱：Φ150×2000mm,δ=5mm 。
其他仪器有：浊度测定仪、温度计、秒表、各种玻璃器皿。
三、实验方法与步骤1、熟悉实验设备。
对照实验设备，熟悉滤池及相应的管路系统，包括配水设备、加药装置、过滤柱、滤池进水阀门及流量计、滤池出水阀门、反冲洗进水阀门及流量计、反冲洗出水阀门、测压管等。
2、水反冲洗：进行滤料层反冲洗膨胀率与反冲洗强度关系的测定。
首先标出滤料层原始高度及各相应膨胀率的高度，然后打开反冲洗排水阀，再慢慢开启反冲洗进水阀，用自来水对滤料层进行反冲洗，量测一定的膨胀率（10，30，40，50，60，70%）时的流量，并测水温。
3、过滤：关闭反冲洗进水阀及排水阀，全部打开滤池出水阀，让水面下降到砂层上10~20cm处，关闭出水。
通进不加药的浑水（浑浊度控制在40~50度）至水位到溢流高度，再开滤池出水，控制等速在6~8 m/h左右。
此时马上记录各测压管的水位高度。
开始过滤后10min、20min、30min、60min、测进出水的浊度、温度和各测压管的水位。
4、气、水反冲洗：（1）停止滤池工作，待水位下降至滤料表面以上10cm位置时，打开空压机阀，往滤柱底部送气注意气量要控制在1m3/min﹒m2以内，以滤层表面均具有紊流状态，看似沸腾开锅，滤层全部冲动为准。
此时记录转子流量计上的读数并记时，气洗至规定时间,关进气阀门。
反冲洗强度测定
测定人:
测定步骤
1•将滤池水位控制在正常液位以上约50〜100mm
2.迅速关闭进水阀，待水位下降至正常时，按下秒表，记录下降一定深度h所需 的时间t;
3.计算滤速：v=h/t
4.重复上述操作三次，取平均值；
操
作 记 录
操
作 记 录
操Hale Waihona Puke 作 记 录滤速反冲洗强度和历时测定
测定人:
进水流量
滤前进水浊度
滤前进水温度
滤池运行时长
风
机
运行台数
水
泵
运行台数
频率
频率
瞬时风量
瞬时流量
反冲洗用风量
反冲洗用水量
气洗强度（q气）
水洗强度（q水）
q气=Q风/S滤池
q*=Q水/S滤池
水洗浊度1
水洗浊度2
水洗浊度3
水洗浊度4
气洗历时
气水混洗历时
水洗历时
初滤历时
注：1•水洗浊度无明显下降，为水洗终点
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净水工高级操作技能考核笔试试卷
试题名称：测定滤池反冲洗强度
一、填空题：（每空5分，共计30分）
1、快滤池反冲洗方法有（高速水流反冲洗）、（气水反冲洗）、（表面助冲高速水流反冲洗）三种
2、冲洗结束时，排水的浑浊度不宜大于（10NTU)。
3、冲洗滤池时，冲洗水阀门应（逐渐开大），高位水箱不得放空。
4、合理的冲洗强度与滤料的粒径、（比重）和水温有关，一般应维持在12-15L/(s.m2),冬天水温低、水的绝对粘度高，冲洗强度应低些。
二、简答题：（共计60分）
1、滤池反冲洗强度测定的目的？（20分）
答：（1）是检查滤池工作了一段时间后，冲洗强度是否有变化。
（2）对于一定的滤池滤料层和承托层要有相应的冲洗强度，过大或偏小都不好。
（3）冲洗强度的大小通常通过冲洗阀门的开度来决定。
（4）通过测定冲洗强度来校定阀门开度，保证滤池冲洗强度的合理性。
2、简述滤池反冲洗时应满足的要求？(20分）
答：（1）冲洗水应均匀分布在整个滤层面积上，反冲洗水应正常进气泡；
（2）反冲洗必须保证有足够的上升流速，使滤层达到一定的膨胀高度；
（3）有一定的反冲洗时间；
（4）冲洗水排除要迅速，不得在池内产生壅水现象
（5）冲洗完毕后，滤料仍应保持在滤池正常过滤的位置上。
3、简述滤池反冲洗控制要素有哪些？（20分）
答：（1）滤池要保持良好的工作状态，必须要控制适应的过滤周期，及时进行反冲洗；
（2）冲洗强度合理选择是反冲洗达到良好效果的先决条件；
（3）膨胀率的大小，取决于冲洗强度的大小。
（4）当冲洗强度或滤层膨胀率均符合要求时，还要有足够的冲洗时间，否则也不能充分洗掉滤层中的杂质。
三、计算题：（共计10分）
某滤池反冲洗时排水阀关闭后，30秒内水位上升40厘米，求其冲洗强度？
解：q=1000H/t
=1000×0.4/30
=13.3(L/s.m2)
答：冲洗强度为13.3(L/s.m2)。