《环境工程水处理实验仿真系统12728.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境工程水处理实验仿真系统12728.docx（71页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、环境工程水处理实实验仿真系系统操作手册北京东方仿仿真控制技技术有限公公司2004年年3月目 录环境工程水处理实实验安装手手册2环境工程水处理实实验操作手手册自由沉淀实实验8混凝实验16曝气充氧实实验34过滤实验39气浮实验48活性污泥实实验55环境工程水处理实实验安装手手册欢迎您使用用本公司的的软件并希希望您提出出宝贵意见见！建议配置：Winddows998操作系系统，PeentiuumII-233以以上，至少少32M内存存，8000x6000x16位位真彩（标标准小字体体），至少少200M的硬盘盘空间。安装步骤：1、如果您您是Winndowss95用户户，要能正正常的使用用本软件，则则系统需
2、要要用DCOOM95升升级，运行行光盘中的的dcomm95.eexe即可可。 22、安装程程序主体（1）、启启动安装程程序：用鼠鼠标双击WWes20004.exxe安装向向导将引导导您安装程程序，下图图为安装时时的信息画画面，点击击“Next”按钮进行行下一步。在安装过程程中点击“Canccel”按钮会取取消当前操操作，如果果安装向导导检测到是是终止本次次安装，则则会出现对对话框提示示：（2）、选选择安装路路径：安装装向导确定定了程序的的默认安装装目录（一一般情况是是C:EEsExxperiimenttWess20044，其中中盘符会根根据您的操操作系统的的安装路径径而有所不不同），如如您同意
3、安安装程序文文件在此目目录，点击击“Next”按钮进行行下一步骤骤。另外，点点击“Back”按钮可回回到上一画画面。点击“Brrowsee”按钮可以以调出更改改安装目录录的对话框框，您可以以改变安装装路径的盘盘符、目录录和新建目目录的名称称，然后点点击“OK”确定更改改并返回，点点击“Canccel”取消更改改并返回。（3）、建建立程序启启动菜单：安装向导导确定了程程序的默认认启动菜单单“开始程序东方仿真真”，建议您您采用默认认设置，如如果您要更更改，请务务必记住您您所要建立立的程序组组的名称，以以便启动程程序。然后后点击“Nextt”进入下一一步。 （44）、开始始拷贝文件件：安装向向导现在
4、开开始拷贝文文件到您所所制定的安安装目录，窗窗口上有当当前文件的的拷贝过程程和和整个个拷贝过程程的进度。 （66）、安装装完毕：安安装向导拷拷贝完文件件和完成相相应的设置置后会显示示如下的画画面，点击击“Finiish”按钮完成成安装。 启启动程序：如果您在在建立启动动程序菜单单时选择了了默认设置置，那么在在安装完毕毕后，请点点击“开始程序东方仿真真”启动程序序，如下图图；如果您您更改了启启动程序菜菜单的名称称，那么以以您做的改改动为准。如果您在安安装和使用用过程中有有什么问题题，请及时时与我们联联系：0110-6448107799 。欢迎您访问问我公司网网页：htttp:/wwww.bess
5、ct.coom以及时时得到升级级信息和了了解我们的的最新产品品。北京东方仿仿真控制技技术有限公公司2004年年3月实验一、自自有沉淀实实验一、实验目目的1、通过过实验加深深对自由沉沉淀的概念念、特点、规规律的理解解2、掌握握自由有沉沉淀的实验验方法，并并能对实验验数据进行行分析、整整理、计算算3、根据据实验数据据绘制沉淀淀曲线，计计算某一沉沉淀速率的的下的沉淀淀效率二、实验原原理及设备备自由沉淀的的特征是：水中的固固体悬浮物物浓度不是是很高，而而且不具有有凝聚的性性质，在沉沉淀的过程程中，固体体颗粒不改改变形状、尺尺寸，也不不互相粘合合，各自独独立的完成成沉淀过程程。废水中中的固体颗颗粒在沉砂
6、砂池中的沉沉淀以及低低浓度污水水在初沉池池中的沉降降过程都是是自由沉淀淀。自由沉沉淀过程可可以由斯托托克斯公式式(Stookes)进行描述述，即：式中：u颗粒的沉沉速；g颗粒粒的密度；液体的的密度液体的的粘滞系数数； g重力加速速度； d颗粒的直直径。但是由于水水中颗粒的的复杂性，公公式中的一一些参数很很难确定，因因此对沉淀淀的效果、特特性的研究究，通常要要通过实验验来实现。本本实验就是是通过测定定在一个自自由沉淀的的有机玻璃璃管内同一一截面上不不同时间的的浊度，计计算沉淀速速率和沉淀淀（去除）率率，从而得得到沉淀率率-沉淀速速率的关系系曲线。同时，考考察理想沉沉淀池我们们可以得到到：式中：Q
7、沉淀池的的设计处理理水量 A沉淀池的的面积 u颗粒沉速速 q表面负荷荷表面负荷荷q与颗粒粒沉速u在在数值上是是相等的，但但是单位不不同，通过过沉淀性能能测定求得得应去除颗颗粒群的最最小沉速uu，同时也也就得到了了理想沉淀淀池的表面面负荷q值值。通过上式式可以看到到，在一定定流量（处处理水量）下下，沉淀池池表面积越越大，则分分离的悬浮浮颗粒沉淀淀速率越小小，颗粒粒粒径也就越越小，由沉沉淀性能曲曲线可知，其其沉淀率越越大。由此此看出，沉沉淀池的沉沉淀率仅与与颗粒沉速速或者表面面负荷有关关，而与沉沉淀池的深深度和沉淀淀时间无关关。因此，在在可能的条条件下，应应该把沉淀淀池建的浅浅些，表面面积大些，这
8、这就是颗粒粒沉淀的浅浅层理论。在在普通沉淀淀池内装设设斜板（斜斜管），也也是基于这这个理论。实验设备主主要由一个个有机玻璃璃的沉淀柱柱和一台污污水泵组成成，污水泵泵的出、入入口分别与与沉淀柱的的上、下两两端相连，启启动污水泵泵，就能起起到搅拌作作用。沉淀柱主要要参数：内内径0.225米，高高2.2米米，内装高高岭土和水水的混合液，深度为为2米，侧面面有3个取取样口的深深度为a：0.22米b：1米c：1.88米为了能方便便、快速的的测定水中中的悬浮物物浓度，采采用了LaaMottte公司的的20200型浊度计计，此浊度度计为新型型散射光浊浊度计，测测量范围00.00-11000NTU，用用悬浮物
9、浓浓度为6440mg/L、浊度度为4000NTU的的标准液进进行校正。三、实验操操作1、请先登登录进入实验后后，会出现现“登录”对话框，如如下图所示示请认真填写写班级、姓姓名、学号号三项内容容，这三项项内容将被被记录到实实验报告文文件当中。2、实验主主界面实验主界面面如下图所所示3、样品浊浊度测量界界面浊度测量界界面如下图图所示4、开始搅搅拌进行自由沉沉淀实验，首首先要将沉沉淀柱中的的污水搅拌拌到均匀。本本实验采用用一台污水水泵起到搅搅拌作用，用用鼠标点击击如下图所所示的绿色色按钮接通通电源开关关，开始搅搅拌5、停止搅搅拌、开始始计时、采采集样品搅拌均匀以以后，用鼠鼠标点击如如下图所示示的红色
10、按按钮切断电电源，停止止搅拌同时，用鼠鼠标点击如如下图所示示的“计时”按钮开始始计时再同时，点点击沉淀柱柱右侧的三三个取样口口中的一个个取样，系系统会自动动完成取样样动作，仅仅在第一次次演示取样样动画，播播放动画的的同时，计计时自动停停止，播放放完毕后，计计时自动继继续。演示示动画完成成后，出现现数据分组组窗口，选选择当前采采集的样品品，要作为为哪组的数数据然后，尽快快点击另外外两个取样样口取样，第第一次所取取得的这三三个样品，作作为“原水水悬浮物浓浓度数据”。所取得的这三个样品，作为“原水悬浮物浓度数据”。然后，分别在第5、10、15、20、30、40、50、60分钟从b位置的取样口取样，作
11、为“沉淀率和沉淀速率数据”。6、样品测测量和数据据记录样品的悬浮浮物浓度由由一台浊度度计测量浊浊度，然后后换算为悬悬浮物浓度度确定，测测量界面如如下图所示示点击或者拖拖动上面的的滚动条切切换样品，下下面的信息息栏会自动动显示样品品编号、数数据用途、采采样位置和和时间等内内容，便于于进行数据据记录。点点击“测量”按钮或者者浊度计上上的“Readd”按钮，可可以测量当当前样品的的浊度。把当前的数数据写入“数据处理理”界面当中中数据表格格当中，如如果你开启启了自动记记录功能，可可以点击“自动记录录”按钮，数数据就会自自动写入数数据表格。7、数据处处理和绘制制曲线数据记录完完毕后，点点击右上角角的“自
12、动计算算”按钮，系系统就会根根据写入的的数据自动动计算出结结果，并显显示在表格格内。计算完成后后，到“沉淀性能能”曲线页，点点击右上角角的“开始绘制制”按钮，就就可以根据据前面的数数据和计算算结果画出出“沉淀性能能”曲线。8、实验报报告的后期期处理窗口的最下下面一排有有四个按钮钮：保存把当当前的实验验数据保存存到一个数数据文件当当中加载从一一个数据文文件当中读读取实验数数据报表根据据实验数据据生成可打打印的实验验报表退出关闭闭实验报告告窗口四、实验注注意事项：1、搅拌时时间要足够够，否则沉沉淀柱内的的悬浮物浓浓度不够高高或者不均均匀，会导导致曲线的的范围变窄窄2、搅拌停停止以后，要要尽快的采采
13、集原水悬悬浮物浓度度的样品，否否则会因为为悬浮物自自身的沉淀淀导致数据据偏差3、采样间间隔的时间间不必规定定死，但要要保证数据据足够，并并且开始的的时候采样样时间应该该短4、由于取取样必然会会导致液面面的变化，实实际上取样样口的深度度会一直减减小，但是是在实际当当中随时的的测量水深深又不方便便，考虑到到使用新的的悬浮物浓浓度测量方方法以后，需需要的样品品水量很小小，所以这这种误差可可以忽略5、在以往往的实验设设计当中，一一般都是用用烘干称重重法测量水水中的悬浮浮物浓度，但但是这种方方法比较复复杂，而且且有自身的的局限性，首首先是要求求采样量要要大，否则则不能保证证精度，其其次实容易易受水中溶溶
14、解性物质质的干扰。虽虽然是标准准的测量方方法，然而而在实际生生产操作时时，几乎都都不采用，都都是采用浊浊度这个替替代参数。实实际上，如如果用浊度度代替悬浮浮物浓度，也也可以得到到类似的关关系曲线，本本实验为了了符合大家家以前的习习惯，把浊浊度转化为为悬浮浓度度。实验二、混混凝实验操操作手册一、实验要要求：通过过烧杯实验验，确定已已知混凝剂剂的最佳PPH值和最最佳投药量量。二、实验原原理：混凝阶段所所处理的对对象，主要要是水中悬悬浮物和胶胶体杂质。胶胶体颗粒靠靠自然沉降降是不能去去除的。通通过投加混混凝剂，在在胶粒与胶胶粒之间起起着吸附架架桥作用，或或通过高分分子链状物物吸附胶粒粒，形成絮絮凝体
15、，俗俗称矾花。自自投加混凝凝剂直至形形成矾花的的过程叫混混凝。混凝凝过程最关关键的是确确定最佳混混凝工艺条条件，因混混凝剂的种种类较多，混混凝条件很很难确定；要选定某某种混凝剂剂的投加量量，还需考考虑PH值值的影响。通过烧杯实实验，确定定一种混凝凝剂的最佳佳PH值和和最佳投药药量。在一一系列烧杯杯上用不同同的混凝剂剂投加量和和不同的PPH值测定定混凝效果果，从而得得到混凝效效果-混混凝剂投加加量，混凝凝效果-PH值的的曲线。设备介绍：本实验所用用的搅拌器器的原型为为SC系列列搅拌器，由由微电脑控控制，液晶晶显示，主主要功能有有以下几点点：预先设定搅搅拌时间、搅搅拌转速，并并有数字显显示，当试试
16、验达到预预设时间后后即自动停停止搅拌。转速共有33级可调，时时间从1mmin到999minn无级可调调。达到搅拌时时间后，各各叶片停止止搅拌并上上升到位。四、实验步步骤最佳混混凝剂投量量实验1、 加入原水点击主界面面上的1号号烧杯，即即可弹出11号烧杯配配置窗口。点击配置窗窗口下方的的原水图标标，即可向向一号烧杯杯中注入8800mll原水。如如图所示：采用同样的的方法为其其余的烧杯杯各加入8800mll原水。2、加入混混凝剂点击1号烧烧杯配置界界面下方的的混凝剂图图标，即可可出现混凝凝剂量输入入框，输入入数字2，表表示加入22mg混凝凝剂，即220ml混混凝剂溶液液。注：每每个烧杯中中加入的混
17、混凝剂量不不能多于110mg。同样，在22号烧杯中中加入3mmg混凝剂剂，在3号号烧杯中加加入4mgg混凝剂，在在4号烧杯杯中加入55mg混凝凝剂，在55号烧杯中中加入6mmg混凝剂剂，在6号号烧杯中加加入7mgg混凝剂。3、启动控控制面板点击主界面面的控制面面板，即可可弹出控制制面板界面面，如图所所示：点击右边的的电源按钮钮，即可启启动控制面面板。4、高速搅搅拌设定搅搅拌时间为为1分钟，搅搅拌转速为为300转转/分，开开始搅拌。1分钟后，系系统即自动动停止搅拌拌。5、中速搅搅拌继续设设定搅拌转转速1500转/分，搅搅拌时间55分钟，开开始搅拌。6、低速搅搅拌继续设设定搅拌速速度70转转/分，
18、时时间10分分钟，开始始搅拌。7、静置沉沉淀慢速搅搅拌完成后后，即可打打开烧杯配配置界面，查查看烧杯状状态经过一段时时间后，沉沉淀接近完完成，界面面上即显示示出烧杯液液体的浊度度和酸度，当浊度不再变化，即表示沉淀完全。8、记录数数据沉淀完完全后，点点击主界面面的自动记记录按钮，自自动记录数数据。打开开数据处理理窗口，查查看记录的的数据。点击数据曲曲线面板上上的自动绘绘制按钮，绘绘制数据曲曲线。根据据曲线即可可得到最佳佳混凝剂投投量。最佳PH值值测量1、调调节PH值值点击主界界面的一号号烧杯，打打开1号烧烧杯配置界界面。点击击配置界面面上的倒空空图标，倒倒空烧杯内内液体，并并清洗烧杯杯。点击原原
19、水图标，加加入8000ml原水水。点击HHCl图标标，在弹出出的输入框框中输入330，即加加入30mmlHCll。采用同样的的方法。在在2号烧杯杯中加入8800mll原水和220mlHHCl。在在3号烧杯杯中加入8800mll原水和110mlHHCl。在在4号烧杯杯中加入8800mll原水和11mlHCCl。在55号烧杯中中加入8000ml原原水和100mlNaaOH。在在6号烧杯杯中加入8800mll原水和220mlNNaOH。注：每个烧杯中加入的酸和碱量不能超过50ml。2、高速搅搅拌设定搅搅拌时间为为1分钟，搅搅拌转速为为300转转/分，开开始搅拌。1分钟后，系系统即自动动停止搅拌拌。3
20、、加入混混凝剂在每每个烧杯中中加入最佳佳投量的混混凝剂，约约5mg。4、高速搅搅拌设定搅搅拌时间为为1分钟，搅搅拌转速为为300转转/分，开开始搅拌。1分钟后，系系统即自动动停止搅拌拌。5、中速搅搅拌继续设设定搅拌转转速1500转/分，搅搅拌时间55分钟，开开始搅拌。6、低速搅搅拌继续设设定搅拌速速度70转转/分，时时间10分分钟，开始始搅拌。7、静置沉沉淀慢速搅搅拌完成后后，即可打打开烧杯配配置界面，查查看烧杯状状态经过一段时时间后，沉沉淀接近完完成，界面面上即显示示出烧杯液液体的浊度度和酸度，当浊度不再变化，即表示沉淀完全。8、数据处处理沉淀完完成后，点点击主界面面的自动记记录，记录录实验
21、数据据。点击数据曲曲线面板上上的自动绘绘制按钮，绘绘制数据曲曲线。根据据曲线即可可得到最佳佳PH值。控制面板使使用1、界界面介绍下下图为控制制面板图，左左边为显示示区，右边边为按钮区区。2、电源点点击按钮区区的电源按按钮可启动动控制面板板，如图：3、时间设设定点击时时间按钮，显显示区的“搅搅拌时间”高高亮显示，表示可以开始设置搅拌时间：点击增加键键和减少键键可以增减减设定的搅搅拌时间：4、速度设设定点击速速度按钮，显显示区的“搅搅拌轴转速速”高亮显显示，表示示可以开始始设置搅拌拌速度：点击增加键键和减少键键可以增减减设定的搅搅拌速度：5、开始搅搅拌点击下下降和提升升按钮，可可下降和提提升搅拌轴
22、轴当时间、转转速设定完完毕，放下下搅拌轴即即可点击启启动按钮开开始搅拌。搅拌完毕，点点击清零按按钮，将当当前运行时时间清零，重复复以上步骤骤，即可重新开开始搅拌。实验三、曝曝气充氧实实验一、实验目目的：1、 了解氧转移移的机理及及影响因素素 2、 掌握曝气设设备氧总转转移系数KKla值的的测定方法法3、 掌握非耗氧氧生物污水水、的测定方方法4、 掌握评价曝曝气设备充充氧性能指指标的计算算方法二、实验原原理活性污泥法法是天然水水体自净作作用的强化化和人工化化。强化的的手段是通通过曝气来来实现的，以以达到：（1） 曝气池中有有足够的氧氧，保证活活性污泥微微生物生化化作用所需需氧；（2） 保持曝气池
23、池内微生物物、有机物物、溶解氧氧三者充分分混合。所谓曝气就就是人为的的通过一些些设备，加加速向水中中传递氧的的过程。对于氧转移移的机理主主要是双膜膜理论。它它的主要内内容是：在在气液两相相接触界面面两侧存在在着气膜和和液膜，它它们处于层层流状态，气气体分子从从气相主体体以分子扩扩散的方式式经过气膜膜和液膜进进入液相主主体，氧转转移的动力力为气膜中中的氧分压压梯度和液液膜中的氧氧的浓度梯梯度，传递递的阻力存存在于气膜膜和液膜中中，而且主主要是存在在于液膜中中，如下图图所示。1、清水充充氧曝气系统的的理论充氧氧能力是指指20、1.01 X 105Pa、水中中氧浓度为为0的条件件下，曝气气系统向清清
24、水传输氧氧的速率。影响氧转移移的因素有有曝气水水水质、曝气气水水温、氧氧分压、气气液之间的的接触面积积和时间、水水的絮流程程度等。氧转移的基基本方程式式为：dC/dtt=Klaa (Css-C) （1）Kla=DDl*A/Xf*VV （22）式中 dC/dt-液相主体体中氧转移移速度mmg/(ll.minn); Css-液膜膜处饱和溶溶解氧浓度度(mg/l); C-液相主主题中溶解解氧浓度(mg/ll);Kla-氧氧总转移系系数; Dll-氧分分子在液膜膜中的扩散散系数; A-气液液两相接触触界面面积积(m2); Xff-液膜膜厚度(mm)V-曝气气液体容积积(l)。由于液膜厚厚度Xf及及两相
25、接触触界面面积积很难确定定，因而用用氧总转移移系数Klla值代替替。Klaa值与温度度、水絮动动性、气液液接触面面面积等有关关。它指的的是在单位位传质动力力下，单位位时间内向向单位曝气气液体中充充入氧量，它它是反映氧氧转移速度度的重要指指标。将（1）式式积分整理理得到曝气气设备氧总总转移系数数Kla值值计算式，即即Kla=22.3033/t*ln(Cs-CCo)/(Cs-CCt) （22）式中 Cs-曝气筒筒内液体饱饱和溶解氧氧浓度 CCo-曝曝气初始时时，曝气筒筒内溶解氧氧浓度（一一般取T=0时，CCo=0） CCt-t时刻曝曝气筒内溶溶液溶解氧氧浓度 tt-曝气时时间 KKla-氧氧总转移
26、系系数将（2）式式整理得ln(CCs-Coo)/(CCs-Ctt)=Kla/2.3003*t (33)由（3）式式可见，以以ln(CCs-Coo)/(CCs-Ctt)为纵坐坐标，t为横坐标标，绘制直直线，通过过图解法求求得直线斜斜率可以确确定Klaa值。2、不含耗耗氧微生物物的污水充充氧实验 曝气气水的水质质对氧转移移的影响表表现在以下下两个方面面： （1）由由于待曝气气充氧的污污水中含有有各种各样样的杂质，它它们会对氧氧的转移产产生一定的的影响。所所以相对于于清水，污污水曝气充充氧得到的的氧转移系系数Klla会比清清水的氧转转移系数KKla值低低，为此引引入修正系系数=Klla/Klla（2
27、）由于于污水中含含有大量盐盐分，它会会影响氧在在水中的饱饱和度，相相对于相同同条件下清清水而言，污污水中氧的的饱和度CCs要比清清水中的饱饱和度Css低，为此此引入修正正系数=Css/Cs相应的氧转转移方程式式可表示为为dC/dtt=Klla (CCs-CCt) 本实实验采用间间歇非稳态态实验方法法，即在实实验过程中中不进水也也不出水的的实验方法法对清水和和污水进行行对照实验验，求出清清水的Klla、Css和污水的的Kla、CCs值,继继而求出、值。三、实验设设备1、 曝气筒2、 空气压缩机机3、 转子流量计计4、 溶解氧浓度度分析仪四、实验用用试剂1、 脱氧剂：无无水亚硫酸酸钠2、 催化剂：
28、氯氯化钴五、实验操操作1、登录进入实验后后，会出现现“登录”对话框，如如下图所示示请认真填写写班级、姓姓名、学号号三项内容容，这三项项内容将被被记录到实实验报告文文件当中。2、实验主主界面实验主界面面如下图所所示3、 溶解氧浓度度分析仪界界面4、添加脱脱氧剂界面面4、 注水打开进水阀阀向曝气筒筒中注水至至溢流管液液位。5、 测定饱和溶溶解氧浓度度。打开压缩机机开关和出出口阀，向向曝气筒中中的待测水水充氧。观察溶解氧氧分析仪，待待饱和后关关闭压缩机机开关，并并记录饱和和溶解氧浓浓度。6、 计算加药量量点击脱氧剂剂瓶，弹出出脱氧剂添添加画面。根据公式计计算出所需需的无水亚亚硫酸钠和和氯化钴添添加量
29、，并并填入文本本框中，点点确定按钮钮确认。7、 脱氧过程观察溶解氧氧浓度的变变化，等到到溶解氧浓浓度变为00.00mmg/l时时，关闭窗窗口。8、 充氧过程打开压缩机机开关，调调节气量，开开始向曝气气筒中的待待测水充氧氧。然后，打打开溶解氧氧分析仪面面板来观察察溶解氧浓浓度的变化化，分别记记录1、22、3、44、5、77、9、111、133、15.miin记录溶溶解氧的容容度。实验四、过过滤实验一、实验目目的1、了解解滤料级配配方法2、熟悉悉过滤实验验设备的过过滤、反冲冲洗过程3、验证证清洁砂层层水头损失失与滤速成成正比4、加深深对过滤基基本规律的的理解二、实验原原理及设备备在水处理技技术中，
30、过过滤是通过过具有空隙隙的粒状滤滤料层（如如石英砂等等）截留水水中的悬浮浮物和胶体体，从而使使水得到澄澄清的工艺艺工程。滤滤池的形式式有多种多多样，以石石英砂为滤滤料的普通通快滤池使使用历史最最久，并在在此基础上上发展出现现了双层滤滤池、多层层滤池和上上向流过滤滤等。过滤的作用用，不仅可可以截留水水中的悬浮浮物，而且且通过滤层层还可以把把水中的有有机物、细细菌乃至病病毒等随着着浊度降低低而被大量量的去除，净净水的原理理如下：1、阻力截截留当污水流过过颗粒状滤滤料层时，粒粒径较大的的悬浮物颗颗粒首先被被截留在表表层的滤料料的空隙中中，随着此此层滤料间间的空隙越越来越小，截截污能力也也越来越大大，
31、逐渐形形成一层主主要由被截截留的固体体颗粒构成成的滤膜，并并由他起到到重要的过过滤作用。这这种作用属属于阻力截截留或筛滤滤作用。悬悬浮物粒径径越大，表表层滤料和和滤速越小小，就越容容易形成表表层筛滤膜膜，滤膜的的截污能力力也越高。2、重力沉沉降污水通过滤滤料层时，众众多的滤料料表面提供供了巨大的的沉降面积积。重力沉沉降强度主主要与滤料料的直径以以及过滤速速度有关。滤滤料越小，沉沉降面积越越大，滤速速越小，水水流越平稳稳，这些都都有利于悬悬浮物的沉沉降。3、接触絮絮凝由于滤料具具有巨大的的比表面积积，它与悬悬浮物质间间有明显的的物理吸附附作用。此此外，沙粒粒在水中常常常带有表表面负电荷荷，能吸附
32、附带正电荷荷的胶体，从从而在滤料料表面形成成带正电荷荷的薄膜，并并进而吸附附带负电荷荷的粘土和和多种有机机物等胶体体，在沙粒粒上发生接接触絮凝。在实际过滤滤过程当中中，上述三三种机理往往往同时起起作用，只只是随着条条件不同而而有主次之之分。对粒粒径较大的的悬浮物颗颗粒，以阻阻力截流为为主，因为为这一过程程主要发生生在滤料的的表面，通通称成为表表面过滤。对对于细微的的悬浮物，以以发生在滤滤料深层的的重力沉降降和接触絮絮凝为主，称称为深层过过滤。在过滤当中中，滤料起起着核心的的作用，为为了取得良良好的过滤滤效果，滤滤料应具有有一定级配配。滤料级级配是指将将不同粒径径的滤料按按一定的比比例组合。滤滤
33、料是带棱棱角的颗粒粒，不是规规则的球体体，所说的的粒径是指指把滤料颗颗粒包围在在内的球体体直径（这这是一个假假想直径）。在在生产中，简简单的筛分分方法是用用一套不同同孔径的筛筛子筛分滤滤料试样，选选取合适的的级配。我我国现行的的规范是采采用0.55mm和1.2mmm孔径的的筛子进行行筛选，取取其中段，这这种方法虽虽然简单易易行，但却却不能反映映滤料粒径径的均匀程程度，因此此还应该考考虑级配的的情况。能反映级级配状况的的指标是通通过筛分曲曲线求得的的有效粒径径d10、d80和不均均匀系数KK80。d10时表示示通过滤料料重量100%的孔径径，它反映映滤料中细细颗粒的尺尺寸，即产产生水头损损失的“
34、有效”部分尺寸寸；d800时表示通通过滤料重重量80%的孔径，它它反映滤料料中粗颗粒粒的尺寸；K80=d80/d10。K80越大大，表示粗粗细颗粒的的尺寸相差差越大，滤滤料粒径越越不均匀，这这样的滤料料对过滤及及反冲洗均均不利。尤尤其是反冲冲洗的时候候，为了满满足率料粗粗颗粒的膨膨胀要求就就会使细颗颗粒因为过过大的反冲冲洗强度而而被冲走；反之，若若为了满足足细颗粒不不被冲走而而减小冲洗洗强度，粗粗颗粒可能能因为冲不不起来而得得不到充分分的清洗。所所以，滤料料需要经过过筛分以求求得适宜的的级配。在研究过过滤过程的的有关问题题时，常常常涉及到孔孔隙度的概概念，其计计算方法为为：式中：m滤料孔隙隙度
35、（%） Vnn滤料层孔孔隙体积（mm3） V滤料层体体积（m33）滤层的水水头损失，与与滤料的孔孔隙度，过过滤速度，水水的性质等等诸多因素素有关，一一般认为，在在其他条件件一定的情情况下，水水头损失与与过滤速度度呈线性关关系。为了保证证滤后的水水质和过滤滤速率，当当过滤一段段时间后，需需要对滤层层进行反冲冲洗，使滤滤料层在短短时间内恢恢复工作能能力。反冲冲洗流量增增大后，滤滤料层完全全膨胀，处处于流态化化状态。根根据滤料层层膨胀前后后的厚度就就可求出膨膨胀度：式中：L砂层膨胀胀后的厚度度（m） L00砂层膨胀胀前的厚度度（m）反冲洗的的强度的大大小决定了了滤料层的的膨胀度，膨膨胀度的大大小直接
36、影影响了反冲冲洗的效果果。实验的主要要设备是一一个耐压的的有机玻璃璃桶，桶的的底部是承承托层，上上面是石英英砂滤料，滤滤料的上下下两面分别别有两个测测压口，分分别连接着着倒U型压压差计的两两个测压管管，用以测测量滤层的的水头损失失。过滤所所用的水由由高处的溢溢流高位水水槽提供，以以保证恒定定的压头。通通过一个调调节阀控制制流量，用用一个椭圆圆齿轮流量量计准确方方便的测定定流量。通通过阀1、阀阀2、阀33、阀4的的不同开关关组合来实实现过滤和和反冲洗。滤料桶属性性：内径：1100mmm堆积滤层厚厚度：400mm石英砂滤料料属性：孔隙度度：0.44平均粒径：0.8mmm型度系数：0.8密度：2.7
37、g/ccm3滤料的筛分分用孔径为为2.00.2mmm的一组组筛子过筛筛。三、实验操操作1、请先登登录进入实验后后，会出现现“登录”对话框，如如下图所示示请认真填写写班级、姓姓名、学号号三项内容容，这三项项内容将被被记录到实实验报告文文件当中。2、滤料筛筛分实验点击实验主主界面上的的“打开滤滤料筛分界界面”按钮钮，出现滤料筛筛分界面。此界面上上有孔径为为2.0-0.2mmm的一组组筛子，从从大到小按按顺序依次次点击筛子子，会出现现滤料筛分分动画动画演示完完成后，左左上角会显显示经过筛筛子的滤料料重量，同同时此筛子子的上面将将显示留在在筛子上的的滤料重量量，图标也也变为灰色色不在响应应点击，表表示
38、已经筛筛过，不可可重复使用用（因为筛筛过，再筛筛也没有作作用了）。在实验当中中，如果发发生误操作作导致筛分分顺序错误误，可以点点击“复位位”按钮恢恢复原始状状态。都筛筛过之后，点点击此界面面上的“自自动记录”按按钮自动将将实验数据据写入实验验报告，或或者也可手手动填入数数据表格。3、过滤实实验打开阀1、阀阀4、阀55，方法是是在主界面面上点击阀阀1、阀44、阀5，即即可看到阀阀门由关的的状态到开开的状态，同同时由于打打开了阀55，压差计计也开始工工作，显示示当前压差差。然后，点击击主界面上上的流量调节阀阀，打开流流量调节窗窗口在阀门开度度栏中填入入需要的阀阀门开度，或或者点击上上、下两个个按钮
39、，增增大或者减减小开度，然然后在阀门门窗体上点点击鼠标右右键或者窗窗体右上角角的关闭按按钮关闭窗窗体（注意意：用窗体体右上角的的关闭按钮钮关闭窗体体时，在开开度栏中填填入需要的的阀门开度度将不被采采用）。这这时将有水通通过滤层，会会产生压头头损失，待待压差计水水柱稳定后后，点击压压差计，出出现放大的的读书窗口口，分别读读取左右两两边的水柱柱高度。点击主界面面下部的自自动记录按按钮自动记记录数据，或或者手动填填入数据记记录表格，然然后改变流流量，测量量多组数据据。注意：由于于压差计有有一定的测测量范围，所所以阀门开开度不要超超过45，而而且不能突突然开大，否否则会破坏坏压差计的的测量机制制，失去
40、正正确测量能能力，在实实验中，如如果压差过过大，系统统会自动关关闭阀5，保保护压差计计。4、反冲洗洗实验关闭阀1、阀阀4、阀55，打开阀阀2、阀33，进行反反冲洗实验验，点击主主界面上的的流量调节阀阀，打开流流量调节窗窗口，在阀门开开度栏中填填入需要的的阀门开度度，或者点点击上、下下两个按钮钮，增大或或者减小开开度，然后后在阀门窗窗体上点击击鼠标右键键或者窗体体右上角的的关闭按钮钮关闭窗体体（注意：用窗体右右上角的关关闭按钮关关闭窗体时时，在开度度栏中填入入需要的阀阀门开度将将不被采用用）。这时时将有水通通过滤层，会会产生压头头损失，待待压差计水水柱稳定后后，点击主主界面上的的标尺，读读取滤层
41、的的厚度。点击主界面面下部的自自动记录按按钮自动记记录数据，或或者手动填填入数据记记录表格，然然后改变流流量，测量量多组数据据，直到滤滤层的厚度度达到800cm5、滤料筛筛分数据处处理打开实验验报告，点点击打开“滤料筛分分数据”页，点击击右上角的的“自动计算算”按钮，系系统就会根根据写入的的数据自动动计算出结结果，并显显示在表格格内。计算算完成后，到到“滤料筛分分曲线”页，点击击右上角的的“开始绘制制”按钮，就就可以根据据前面的数数据和计算算结果画出出“滤料筛分分曲线”。6、过滤实实验数据处处理打开实验验报告，点点击打开“过滤实验验数据”页，点击击右上角的的“自动计算算”按钮，系系统就会根根据
42、写入的的数据自动动计算出结结果，并显显示在表格格内。计算算完成后，到到“过滤水头头损失曲线线”页，点击击右上角的的“开始绘制制”按钮，就就可以根据据前面的数数据和计算算结果画出出“过滤水头头损失曲线线”。7、反冲洗洗数据处理理打开实验报报告，点击击打开“反冲洗实实验数据”页，点击击右上角的的“自动计算算”按钮，系系统就会根根据写入的的数据自动动计算出结结果，并显显示在表格格内。8、实验报报告的后期期处理窗口的最下下面一排有有四个按钮钮：保存把当当前的实验验数据保存存到一个数数据文件当当中加载从一一个数据文文件当中读读取实验数数据报表根据据实验数据据生成可打打印的实验验报表退出关闭闭实验报告告窗
43、口四、实验注注意事项：1、水由高高位溢流水水槽提供，有有效的保证证了压头的的稳定，但但是目前由由于资金的的因素，很很多学校都都不再建造造高位水槽槽，直接由由泵提供，在在数据的稳稳定性上会会有损失。2、传统上上流量由转转子流量计计测得，本本实验装置置中改用先先进的数字字显示椭圆圆齿轮流量量计，可以以更稳定、更更直接的数数据。3、以前有有些书中介介绍的压头头测量方法法是采用直直管的流量量计，如果果压差很大大，就要求求直管高度度很高，另另一方面，如如果压差变变化剧烈，很很有可能冲冲出直管上上口，所以以本装置改改用倒U型型压差计4、本实验验中并未考考虑倒U型型压差计中中空气段的的压缩实验五、气气浮实验一、实验目目的1、进一步步理解气浮浮净水的原原理2、了解和和掌握气浮浮净水方法法的工艺流流程3、掌握重重要设计参参数“气固比”测定方法法以及“气固比”对气浮净净水效果的的影响二、实验原原理及设备备在水污染控控制工程中中，固液分分离是一种种很重要的的水质净化化单元过程程。气浮法法是进行固固液分离的的一种方法法，它常被被用来分离离密度小于于或接近于于“1”，难以用用重力自然然沉降法去去除的悬浮