水污染控制工程实验（西安交通大学本科“十二五”规划教材）_王云海　等主编_9787560553764

“水污染控制工程实验”是环境工程等专业必修课程，是水污染控制工程课程教学的重要组成部分。《水污染控制工程实验/西安交通大学本科“十二五”规划教材·“985”工程三期重点建设实验系列教材》是西安交通大学本科“十二五”规划系列实验教材，教材内容是根据环境工程类专业教材编审委员会制定的“水污染控制工程实验教学基本要求”，结合编者在教学科研工作中的体会以及我国水污染控制的实际需要而编写的。
　　全书内容共分总论、实验和设备三篇，包括绪论、实验设计、误差与实验数据处理、实验水样的采集与保存、基础性实验、应用性实验、开放性实验、实验常用仪器设备及说明等八章。本实验教材适合作为高等院校师生的实验教学和学习参考书，并可供从事环境类学科相关的研究生、科研工作人员及工程设计人员参考。

过滤是利用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。过滤是一种固液分离的单元操作，常用的过滤方式有砂滤、硅藻土涂膜过滤、金属丝编织物过滤，还有近几年发展较快的纤维过滤等。过滤不仅可以去除水中细小的悬浮颗粒，而且细菌、病毒及有机物也会随浊度的降低而被去除。本实验采用石英砂作为滤料，进行过滤实验及反冲洗实验。
　　通过本实验，希望达到下述目的：
　　①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；
　　②深入理解滤速对出水水质的影响；
　　③掌握反冲洗方法，深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度问的关系。
　　2．实验原理
　　过滤是水中悬浮颗粒与滤料问相互作用的结果，涉及到迁移、粘附、脱离等过程。当水中的悬浮颗粒迁移到滤料表面上时，在范德华力和静电力以及某些化学键和特殊的物理化学吸附的作用下，悬浮颗粒附着在滤料的表面。此外，某些絮凝颗粒的架桥作用也同时存在。经研究表明，过滤主要通过迁移和吸附两个过程来去除水中的杂质，而悬浮颗粒从滤料表面的脱离是其逆过程。
　　在过滤过程中，影响过滤的主要因素有：①水质、水温以及悬浮颗粒的表面性质、尺寸和强度；②滤料滤径、形状、孔隙率、滤层级配和厚度以及滤层的水头损失；③此外，过滤器的结构（如V型滤池、虹吸滤池等）也影响到过滤过程。
　　在过滤过程中，随着过滤时间的增加，滤层中截留杂质的量也会随之不断增加，这就必然导致过滤过程水力条件的改变。在进水水质一定，水头损失不变的情况下，孔隙率的减小必然引起滤速的减小；反之，在滤速保持不变时，必然引起水头损失的增加。就整个滤料层而言，上层滤料截污量多，下层截污量小，因此水头损失的增值也由上而下逐渐减小。当水头损失升至一定程度时，滤池产水量锐减，或由于滤后水质不符合要求，滤池必须停止过滤，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。反冲洗时，滤料层发生膨胀，截留于滤层的污物在滤层孔隙中水流剪切力以及滤料颗粒碰撞摩擦的作用下，从滤料表面脱落下来，然后被冲洗水带出滤池。
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