實(shí)驗(yàn)報(bào)告一恒壓過(guò)濾參數(shù)的測(cè)定

1、前言過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾是在推動(dòng)力的作用下，位于一側(cè)的懸浮液（或含塵氣）中的流體通過(guò)多孔介質(zhì)的孔道向另一側(cè)流動(dòng)。顆粒則被截留，從而實(shí)現(xiàn)流體與顆粒的分離操作過(guò)程。被過(guò)濾的懸浮液又稱為濾漿，過(guò)濾時(shí)截留下的顆粒層稱為濾餅，過(guò)濾的清液稱為濾液。過(guò)濾介質(zhì)即為使流體通過(guò)而顆粒被截留的多孔介質(zhì)。無(wú)論采用何種過(guò)濾方式，過(guò)濾介質(zhì)總是必須的，因此過(guò)程介質(zhì)是過(guò)濾操作的要素之一。多系列真空凈油機(jī)過(guò)濾介質(zhì)的共性要求是多空、理化性質(zhì)穩(wěn)定、耐用和可反復(fù)利用等。可用作過(guò)濾介質(zhì)的材料很多，主要可以分為：（）織物介質(zhì)織物是非常常用的過(guò)濾介質(zhì)。工業(yè)上稱為濾布（網(wǎng)），由天然纖維、玻璃纖維、合成纖維或者金屬絲組織而成?？山亓舻淖钚☆w粒視網(wǎng)孔大

2、小而定，一般在幾到幾十微米的范圍。（）多孔材料制成片、板或管的各種多孔性固體材料，如素瓷、燒結(jié)金屬和玻璃、多孔性塑料以及過(guò)濾和壓緊的氈與棉等。此濾油機(jī)類介質(zhì)較厚，孔道細(xì)，能截留N的微小顆粒。（）固體顆粒床層由沙、木炭之類的固體顆粒堆積而成的床層，稱為率床。用做過(guò)濾介質(zhì)使含少量懸浮物的液體澄清。（）多孔膜過(guò)濾是使水通過(guò)濾料時(shí)去除水中懸浮物和微生物等的凈水過(guò)程。濾池通常設(shè)在沉淀池或澄清池之后。目的是使濾后水的濁度達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。水經(jīng)過(guò)濾后，殘留的細(xì)菌、病毒失去了懸浮物的保護(hù)作用，從而為過(guò)濾后消毒創(chuàng)造了條件。所以，在以地面水為水源的飲用水凈化中，有時(shí)可省去沉淀或澄清，但過(guò)濾是不可缺少的。由特殊工

3、藝合成的聚合物薄膜，最常見的是醋酸纖維膜與聚酰胺膜。膜過(guò)濾屬精密過(guò)濾（）,可分離的微粒。濾餅過(guò)濾與深層過(guò)濾根據(jù)過(guò)濾過(guò)程的機(jī)理有濾餅過(guò)濾和深層過(guò)濾之分。濾餅過(guò)濾又稱為表面過(guò)濾。使用織物、多孔材料或膜等作為過(guò)濾介質(zhì)。過(guò)濾介質(zhì)的孔徑不一定要小于最小顆粒的粒徑。過(guò)濾開始時(shí)，部分小顆?？梢赃M(jìn)入甚至穿過(guò)介質(zhì)的小孔。但很快由顆粒的架橋作用使介質(zhì)的孔徑縮小形成有效的阻擋。被截留在介質(zhì)表面的顆粒形成稱為濾餅的濾渣層，透過(guò)濾餅層的則是被凈化了的濾液。隨著濾餅的形成真正起過(guò)濾介質(zhì)作用的是濾餅本身，因此稱為濾餅過(guò)濾。濾餅過(guò)濾主要適用于含固量較大（過(guò)濾紙）的場(chǎng)合。深層過(guò)濾一般應(yīng)用介質(zhì)層較厚的濾床類（如沙層、硅藻土等）作

4、為過(guò)濾介質(zhì)。顆粒小于介質(zhì)空隙進(jìn)入到介質(zhì)內(nèi)部，而長(zhǎng)而曲折的孔道中被截留并附著于介質(zhì)之上。深層過(guò)濾無(wú)濾餅形成，主要用于凈化含固量很少（）的流體，如水的凈化、煙氣除塵等。過(guò)濾的操作方式根據(jù)使用的過(guò)濾設(shè)備、過(guò)濾介質(zhì)及所處理的物系的性質(zhì)和產(chǎn)品收集的要求，過(guò)濾操作分為間歇式和連續(xù)式兩種主要方式。根據(jù)提供過(guò)濾推動(dòng)力的方式，又有重力過(guò)濾、加壓過(guò)濾、真空過(guò)濾和離心過(guò)濾之分，其目的都是克服過(guò)濾阻力。（）過(guò)濾的凈水原理。篩除作用：水通過(guò)濾料時(shí)，比濾層孔隙大的顆粒被截留；隨后，濾層孔隙逐漸變小，較小的顆粒也被截留。接觸凝聚作用：未被沉淀去除的細(xì)小絮凝體或脫穩(wěn)顆粒，因與濾料接觸而被吸附；濾料吸附絮凝體后，其吸附作用進(jìn)一

5、步增強(qiáng)。（）過(guò)濾的凈水效率。取決于進(jìn)水水質(zhì)、濾料粒徑、濾料層厚度、濾池構(gòu)造、濾速和管理等因素濾速是指每小時(shí)通過(guò)單位濾池面積的水量。濾速越大，雜質(zhì)在濾層中穿透越深。但濾速過(guò)大會(huì)影響濾后水質(zhì)。（）對(duì)濾料的要求。具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不惡化水質(zhì)，有一定的顆粒級(jí)配，經(jīng)濟(jì)易得。凈油機(jī)（）常用的濾池型式。普通快濾池，平面為方形或圓形，過(guò)濾時(shí)，進(jìn)水由分配渠流人排水糟，然后均勻地分布于濾池表面，再通過(guò)濾料層和承托層；最后由濾管系統(tǒng)收集后經(jīng)清水管排出。洗砂時(shí)，清水通過(guò)濾管系統(tǒng)由下向上反沖洗，使砂層膨脹浮起，砂數(shù)相互摩擦，洗下污泥；污水由配水、排水槽流至分配渠，最后由洗池污水渠排出。快濾池運(yùn)行可靠，并可通過(guò)降低濾速

6、改善出水水質(zhì)；雙層和三層濾料濾池，是在石英砂層上面再加一層粒徑較大、比重較小的無(wú)煙媒濾料、因無(wú)煙煤層的孔隙大，故截泥能力較快濾池高；虹吸濾池、無(wú)閥濾池和移動(dòng)沖洗罩濾池：這些濾池的凈水原理與普通快濾池相同。它們的共同優(yōu)點(diǎn)是，減少了閥門，并便于操作管理；但構(gòu)造復(fù)雜。、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谝欢ㄕ婵斩认逻M(jìn)行恒壓過(guò)濾，測(cè)定其過(guò)濾常數(shù)、e。改變壓強(qiáng)重復(fù)上述操作，測(cè)定壓縮性指數(shù)和物料特性常數(shù)。掌握上述恒壓過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定方法，加深對(duì)過(guò)濾操作中各影響因素的理解。實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)裝置與試劑實(shí)驗(yàn)裝置：真空吸濾器、濾漿槽、攪拌槳、緩沖罐及真空泵試劑：石灰水測(cè)試裝置：計(jì)量筒、秒表實(shí)驗(yàn)步驟熟悉實(shí)驗(yàn)裝置流程；口實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，采用

7、小的過(guò)濾壓強(qiáng)差進(jìn)行恒壓過(guò)濾實(shí)驗(yàn)；以計(jì)量瓶中開始見到清液的時(shí)刻作為恒壓過(guò)濾的零時(shí)刻。然后用秒表計(jì)時(shí)，定時(shí)讀取計(jì)量瓶的液位值，并記錄；改變壓強(qiáng)差，重復(fù)第步。數(shù)據(jù)處理方法及其原理過(guò)濾是將懸浮液中的固液兩相有效地進(jìn)行分離的一種常用的單元操作。在外力作用下，懸浮液中的液體通過(guò)介質(zhì)的孔道而固體顆粒被截留下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。因此，過(guò)濾在本質(zhì)上是流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)，所不同的僅僅是固體顆粒層厚度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，因而在過(guò)濾壓差不變的情況下，單位時(shí)間得到的濾液量也在不斷下降，即過(guò)濾速度不斷降低。單位時(shí)間透過(guò)單位過(guò)濾面積的濾液量成為過(guò)濾速度：里uAdd式中：一一過(guò)濾面積，m二過(guò)濾時(shí)間，；透過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的濾液

8、體積量，；dq過(guò)濾速度，/d影響過(guò)濾速度的主要因素有壓強(qiáng)差,濾餅厚度L濾餅和懸浮液的性質(zhì)，懸浮液溫度等。過(guò)濾基本方程式的一般形式是:dV.A2BPidrHVV)過(guò)濾基本方程式的一般形式是:e其中：一一濾餅比阻，m2；rH-單位壓強(qiáng)差下濾餅的比阻，2；濾餅的壓縮指數(shù)，無(wú)因次；U濾餅體積與相應(yīng)的濾液體積之比，無(wú)因次;濾液量，m=V虛擬濾液量，2；e恒壓過(guò)濾時(shí)，對(duì)上式積分可得：qqK.ee其中：一一單位濾餅面積的濾液量，Vm過(guò)濾時(shí)間，；q、介質(zhì)常數(shù)，反映過(guò)濾介質(zhì)阻力大?。籩e濾餅常數(shù)，由物料特性及過(guò)濾壓差所決定的常數(shù)。K2kHPi鄧，其中將qq,，Ke咻分dKqKqe以代替f，在過(guò)濾面積上對(duì)待測(cè)的懸

9、浮液料將進(jìn)行恒壓試驗(yàn)，測(cè)出一系列時(shí)刻的累計(jì)濾液量，并由此計(jì)算一系列，得到相應(yīng)的與巴之值，在直角坐標(biāo)系中繪二與間的函數(shù)關(guān)系，可得一直線，由直線的斜率和截距可求得和q。e改變實(shí)驗(yàn)所用過(guò)濾壓差?，可測(cè)得不同的值，由值的定義式兩邊取對(duì)數(shù)得：lgK(1S)lg(P)lg(2k)當(dāng)為常數(shù)時(shí)在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上標(biāo)繪的與?應(yīng)是一條直線、斜率為()，由此可得濾餅的壓縮指數(shù)，然后可求得其他物料特性常數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果過(guò)濾面積口徑C7過(guò)濾面積3.85H10廄m2。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：注：，為A的中點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)IIIIII過(guò)濾壓強(qiáng)差力義單位面積濾液量過(guò)濾時(shí)間，.q實(shí)結(jié)果:結(jié)果:，一22,一對(duì)三組一一q一q作圖KKe實(shí)驗(yàn)序號(hào)X斜率截距2qKem2qeeIII1III1111:L11對(duì)1gK(1S)lg(BP)lg(2k)作圖:故,1m=0故,1m=0)、思考題1、過(guò)濾剛開始時(shí)，為什么濾液經(jīng)常是渾濁的？答：因?yàn)閯傞_始的時(shí)候?yàn)V布沒有固體附著，所以空隙較大，渾濁液會(huì)通過(guò)濾布，從而濾液是渾濁的。當(dāng)一段時(shí)間后，待過(guò)濾液體中的固體會(huì)填滿濾布上的空隙從而使固體顆粒不能通過(guò)濾布，此時(shí)的液體就會(huì)變得清澈。2在恒定過(guò)濾中，初始階段為什么不采取恒定操作？答：因?yàn)閯傞_始時(shí)要生成濾餅，等濾餅有一定厚度之后才能開始等壓過(guò)濾。3如果濾液的粘度比