滤池过滤与反冲洗实验装置 二组实验
2024-07-23 17:46
一、实验目的：
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，常用的过滤方法有砂滤、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。
通过实验希望达到下述目的：
1、了解滤料的级配方法;
2、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;
3、掌握反冲洗洗滤层时水头损失计算方法
二、主要技术指标及参数：
1、环境温度：5℃～40℃
2、处理水量：0.0628～0.0785m3/h
3、滤速：8～10m/h
4、反冲洗水量：0.42m3/h(反冲洗10min)
5、滤料：粗砂2～4mm H100 石英砂0.5～1.5mm H700
6、可以采用大滤帽1只
7、过滤水量：W=0.7854×0.12=0.007854m2Q=W×V=0.007854m2×10m/h=0.0785m3/h 8 m/h=0.0628m3/h
8、反冲洗水量：0.007854m2×15L/s·m2=0.42 m3/h
9、过滤柱处理水量：0·15L/h- 过滤柱直径150mm、高度2000mm、2根
10、测压板：高×宽=2000mm×360mm。测压管：Ø10mm×2000mm 20根
11、装置外形尺寸1000 mm×800 mm×2600 mm
12、工作电源：AC220V±10%、50Hz，单相三线制，功率670W，安全保护：具有接地保护、漏电保护、过流保护、
三、主要配置：
1、滤池过滤柱：透明有机玻璃材质、壁厚6mm，Ø150×2000mm×2根，上设取样口，配优质全铜阀门，带刻度标尺;
2、测压板2块：高×宽=2100mm×260mm，测压管12根：Ø10mm×2000mm;
3、原水箱和清水箱：白色PP板、厚度10mm，底板上安装有放空阀，方便将水排净;
4、原水箱配电机搅拌1台、304不锈钢搅拌桨1套;(功率25W、转速90rpm)、
5、离心泵2台：额定流量2m3/h、扬程15m、功率370W;
6、空气压缩机2台(电源 220V、功率550W、排气量36L/min，压力0.4-0.8MPa;气量容积8L)、
7、流量测量与调节：气体流量计2只：0.4-4m3/h，反冲洗流量计1只：0.25-2.5m3/h，污水流量计1只：25-250L/h;
8、滤料30KG、承托层2套、
9、大号滤帽2只;
10、电源控制系统：双面亚光密纹喷塑电控箱1只、漏电保护器、电压表、带锁按钮开关、线管等组成，
11、配套UPVC连接管道和阀门(中财品牌)。
12、不锈钢框架实验台(30mm×30mm不锈钢方管、配脚轮为万向轮带禁锢脚)等组成。
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，常用的过滤方法有砂滤、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。
通过实验希望达到下述目的：
1、了解滤料的级配方法;
2、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;
3、掌握反冲洗洗滤层时水头损失计算方法
二、主要技术指标及参数：
1、环境温度：5℃～40℃
2、处理水量：0.0628～0.0785m3/h
3、滤速：8～10m/h
4、反冲洗水量：0.42m3/h(反冲洗10min)
5、滤料：粗砂2～4mm H100 石英砂0.5～1.5mm H700
6、可以采用大滤帽1只
7、过滤水量：W=0.7854×0.12=0.007854m2Q=W×V=0.007854m2×10m/h=0.0785m3/h 8 m/h=0.0628m3/h
8、反冲洗水量：0.007854m2×15L/s·m2=0.42 m3/h
9、过滤柱处理水量：0·15L/h- 过滤柱直径150mm、高度2000mm、2根
10、测压板：高×宽=2000mm×360mm。测压管：Ø10mm×2000mm 20根
11、装置外形尺寸1000 mm×800 mm×2600 mm
12、工作电源：AC220V±10%、50Hz，单相三线制，功率670W，安全保护：具有接地保护、漏电保护、过流保护、
三、主要配置：
1、滤池过滤柱：透明有机玻璃材质、壁厚6mm，Ø150×2000mm×2根，上设取样口，配优质全铜阀门，带刻度标尺;
2、测压板2块：高×宽=2100mm×260mm，测压管12根：Ø10mm×2000mm;
3、原水箱和清水箱：白色PP板、厚度10mm，底板上安装有放空阀，方便将水排净;
4、原水箱配电机搅拌1台、304不锈钢搅拌桨1套;(功率25W、转速90rpm)、
5、离心泵2台：额定流量2m3/h、扬程15m、功率370W;
6、空气压缩机2台(电源 220V、功率550W、排气量36L/min，压力0.4-0.8MPa;气量容积8L)、
7、流量测量与调节：气体流量计2只：0.4-4m3/h，反冲洗流量计1只：0.25-2.5m3/h，污水流量计1只：25-250L/h;
8、滤料30KG、承托层2套、
9、大号滤帽2只;
10、电源控制系统：双面亚光密纹喷塑电控箱1只、漏电保护器、电压表、带锁按钮开关、线管等组成，
11、配套UPVC连接管道和阀门(中财品牌)。
12、不锈钢框架实验台(30mm×30mm不锈钢方管、配脚轮为万向轮带禁锢脚)等组成。
滤池过滤与反冲洗实验装置是一种用于模拟实际环境中的水处理设备工作过程的实验设备，广泛应用于环境保护、水资源管理和科研教育等领域。以下是对该实验装置的详细介绍：
一、实验装置组成
滤池过滤与反冲洗实验装置主要由以下几部分组成：
进水箱：用于储存待过滤的原水。
流量计：用于测量和调节进入过滤柱的水流量。
过滤柱：内部装有滤料层（如石英砂、陶瓷滤料等），用于过滤水中的杂质。
测压板/水位计：用于监测过滤过程中水头损失的变化。
反冲洗系统：包括水泵、空气压缩机等，用于对滤料层进行反冲洗，恢复其过滤能力。
控制系统：用于控制整个实验过程，包括过滤、反冲洗等步骤的自动切换和参数调节。
二、工作原理
过滤过程：
水泵将原水从进水箱送入过滤柱。
水经过滤料层时，固体颗粒、悬浮物等杂质被滤料层截留，从而使水质得到净化。
过滤后的水从过滤柱底部流出，进入后续处理或收集系统。
反冲洗过程：
当滤池达到一定阻力或设定的时间后，控制系统自动启动反冲洗程序。
水泵或空气压缩机将清水或气水混合物从顶部喷洒到滤料层上。
滤料层在反冲洗水流或气流的作用下膨胀起来，截留于滤层的污物在滤层孔隙中的水流剪力以及颗粒相互碰撞摩擦的作用下脱落下来。
脱落的污物随反冲洗水流或气流排出系统外，同时滤池得到清洁和再生。
三、实验目的
了解滤料的级配方法和过滤原理。
掌握清洁滤料层过滤时水头损失的变化规律及其计算方法。
深化理解滤速对出水水质的影响。
深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系，掌握反冲洗方法。
四、技术参数与配置
技术参数和配置可能因不同厂家和型号而异，但一般包括以下内容：
处理水量：如0.0628～0.0785m³/h。
过滤柱直径与高度：如Φ150mm×2000mm。
装置外形尺寸：如1000mm×800mm×2600mm。
工作电源：通常为AC220V，功率根据具体配置而定。
主要配置：包括过滤柱、测压板、空压机、水泵、搅拌装置、水箱、流量计、阀门管道、不锈钢框架、控制屏等。
五、优点与应用
优点：
过滤效果好，能有效去除水中的悬浮颗粒和杂质。
反冲洗系统高效，能迅速恢复滤料层的过滤能力。
操作简便，易于维护和保养。
适用于教学和科研实验，为相关领域的研究提供有力支持。
应用：
环境保护领域：用于污水处理厂的滤池模拟实验。
水资源管理领域：用于水质净化和水资源保护的研究。
科研教育领域：作为高校和科研机构的教学和科研实验设备。
