篩分過(guò)濾實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、篩分實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 測(cè)定天然河砂的顆粒級(jí)配。(2) 繪制篩分級(jí)配曲線(xiàn)，求d0、d80、K80。(3) 按設(shè)計(jì)要求對(duì)上述河砂進(jìn)行再篩選。二、實(shí)驗(yàn)原理 濾料級(jí)配是指將不同大小粒徑的濾料按一定比例加以組合，以取得良好的過(guò)濾效果。濾料是帶棱角的顆粒，其粒徑是指把濾料顆粒包圍在內(nèi)的球體直徑(這是一個(gè)假想直徑)。在生產(chǎn)中簡(jiǎn)單的篩分方法是用一套不同孔徑的篩子篩分濾料試樣，選取合適的粒徑級(jí)配。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范是以篩孔孔徑0.5 mm及1.2mm兩種規(guī)格的篩子過(guò)篩，取其中段。這雖然簡(jiǎn)便易行但不能反映濾料孔徑的均勻程度，因此還應(yīng)該考慮級(jí)配情況。能反映級(jí)配狀況的指標(biāo)是通過(guò)篩分級(jí)配曲線(xiàn)求得的有效粒徑的d10以及d

2、80和不均勻系數(shù)K80。d10是表示通過(guò)濾料質(zhì)量10的篩孔孔徑，它反映濾料中細(xì)顆粒尺寸，即產(chǎn)生水頭損失的“有效”部分尺寸；d80系指通過(guò)濾料質(zhì)量80的篩孔孔徑，它反映粗顆粒尺寸；K80為d80與d10之比，即K80d80/d10。K80越大表示粗細(xì)顆粒尺寸相差越大，濾料粒徑越不均勻，這樣的濾料對(duì)過(guò)濾及反沖均不利。尤其是反沖時(shí)，為了滿(mǎn)足濾料粗顆粒的膨脹要求就會(huì)使細(xì)顆粒固過(guò)大的反沖強(qiáng)度而被沖走：反之，若為滿(mǎn)足細(xì)顆粒個(gè)被沖走的要求而減小反沖強(qiáng)度，粗顆?？赡芤驔_不起來(lái)而得不到充分清洗。故濾料需經(jīng)過(guò)篩分級(jí)配。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑(1) 圓孔篩一套，直徑0.15-0.9mm，篩孔尺寸如表4-

3、1所示。(2) 托盤(pán)天平，稱(chēng)量300g，感量0.1g。(3) 烘箱。(4) 帶拍搖篩機(jī)，如無(wú)，則人工手搖。(5) 淺盤(pán)和刷（軟、硬）。(6) 1000mL量筒。3.2 實(shí)驗(yàn)步驟(1) 取樣。取天然河砂300g，取樣時(shí)要先將取樣部位的表層鏟去，然后取樣。將取樣器中的砂樣洗凈后放在棧盤(pán)中，將淺盤(pán)置于105恒溫箱中烘干，冷至室溫備用。(2) 稱(chēng)取砂樣 200g，選用一組篩子過(guò)篩。篩子按篩孔大小順序排列，砂樣放在最上面的一只篩（1.68mm 篩）中。 (3) 將該組套篩裝入搖篩機(jī)，搖篩約 5min，然后將篩套取出，再按篩孔大小順序在潔凈的淺盤(pán)上逐個(gè)進(jìn)行手篩，直至每分鐘的篩出量不超過(guò)試樣總量的 0.1%

4、時(shí)為止。通過(guò)的砂顆粒并入下一篩號(hào)一起過(guò)篩，這樣依次進(jìn)行直至各篩號(hào)全部篩完。若無(wú)搖篩機(jī)，可直接用手篩。 (4) 稱(chēng)量在各個(gè)篩上的篩余試樣的質(zhì)量（精確至 0.1g）。所有各篩余質(zhì)量與底盆中剩余試樣質(zhì)量之和與篩分前的試樣總質(zhì)量相比，其差值不應(yīng)超過(guò) 1%。 (5) 將上述所得的各項(xiàng)數(shù)值填入表 4-1 中。四、數(shù)據(jù)記錄與整理表4-1 篩分記錄表篩號(hào)篩孔孔徑/mm留在篩上的砂量通過(guò)該號(hào)篩的砂量質(zhì)量/g/%質(zhì)量/g/%102.00 27.213.65 172.1 86.35 121.60 4.72.36 167.4 83.99 141.43 0.80.40 166.6 83.59 161.25 10.55.

5、27 156.1 78.32 240.80 22.711.39 133.4 66.93 320.58 6.93.46 126.5 63.47 600.30 82.541.39 44.0 22.08 800.20 22.511.29 21.5 10.79 砂樣篩分前總質(zhì)量/g200.0砂樣篩分后總質(zhì)量/g199.3由上表可以得知，共稱(chēng)取200.0g河砂進(jìn)行篩分，篩分后砂樣總質(zhì)量減少為199.3，與篩分前稱(chēng)取質(zhì)量相比，其相對(duì)誤差為：=200.0-199.3200.0100%=0.35%前后質(zhì)量相差小于 1%，故實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可用于理論分析。實(shí)驗(yàn)誤差的可能來(lái)源有：篩分時(shí)有小部分砂粒卡在篩孔中，這部分取不出

6、的砂粒無(wú)法納入天平進(jìn)行稱(chēng)量，因此導(dǎo)致砂樣質(zhì)量損失。在將砂樣轉(zhuǎn)移到燒杯的過(guò)程中，可能有一小部分砂粒未能倒入燒杯中，從而使實(shí)驗(yàn)稱(chēng)量結(jié)果偏小。五、數(shù)據(jù)處理與分析5.1 相關(guān)計(jì)算1. 篩余百分率計(jì)算即用各篩號(hào)的篩余量除以試樣總質(zhì)量的百分率，計(jì)算結(jié)果記錄在表4-1中。以10號(hào)篩號(hào)為例，計(jì)算過(guò)程如下：10=172.1200.0100%=13.65%2. 通過(guò)各號(hào)篩的砂量百分率計(jì)算即用通過(guò)各篩號(hào)的砂量除以試樣總質(zhì)量的百分率，計(jì)算結(jié)果記錄在表4-1中。以10號(hào)篩號(hào)為例，計(jì)算過(guò)程如下：10=96.5100.0100%=96.5%10=27.2200.0100%=86.35%5.2 濾料篩分級(jí)配曲線(xiàn)的繪制根據(jù)表4

7、-1的相關(guān)數(shù)據(jù)，以篩孔孔徑為橫坐標(biāo)、通過(guò)篩孔的砂量百分率為縱坐標(biāo)，繪制濾料篩分級(jí)配曲線(xiàn)如圖5-1所示。圖5-1 濾料篩分級(jí)配曲線(xiàn)根據(jù)散點(diǎn)圖的分布特點(diǎn)選擇合適的曲線(xiàn)模型進(jìn)行擬合，擬合函數(shù)的相關(guān)參數(shù)如表5-1所示。其相關(guān)系數(shù)R2=0.97257，極其接近1，說(shuō)明曲線(xiàn)的擬合效果較好。表5-1 濾料篩分級(jí)配曲線(xiàn)擬合方程參數(shù)Equationy = A1exp(xt1) +y0Adj. R-Square0.981840ValueStandard Error通過(guò)篩孔的砂量y085.776792.77079通過(guò)篩孔的砂量A1-130.5611.78299通過(guò)篩孔的砂量t10.379020.05714代入表5-

8、1的參數(shù)數(shù)值可得濾料篩分級(jí)配曲線(xiàn)的擬合方程為y =-130.56exp(x0.37902) +85.77679當(dāng)y = 10時(shí)，解得d10 = x 0.206mm當(dāng)y = 80時(shí)，解得d80 = x 1.182mm故不均勻系數(shù)為K80=d80d10=1.1820.206=5.745.3 不均勻系數(shù)分析濾料的不均勻系數(shù)是指80%（按質(zhì)量計(jì)算）能通過(guò)篩孔孔徑（d80）的濾料，與10%濾料能通過(guò)的篩孔孔徑（d10）的濾料之比。不均勻系數(shù)越大表明濾料粒徑的分布越不均勻。濾池在反沖洗的過(guò)程中，濾料呈流化和膨脹狀態(tài)，沖洗完成后細(xì)小顆粒濾料積聚在濾床上部，大顆粒濾料沉到濾床底部，由上而下形成細(xì)-粗濾料濾床。

9、不均勻系數(shù)越大，形成粗細(xì)的差距就越明顯，這種濾料稱(chēng)為級(jí)配濾料，級(jí)配濾料的不均勻系數(shù)K80一般為1.62.0。當(dāng)不均勻系數(shù)過(guò)大時(shí)，濾料顆粒極不均勻，將影響過(guò)濾效果：一是使反洗操作困難。因?yàn)楫?dāng)反洗強(qiáng)度太大時(shí)，會(huì)帶出細(xì)小顆粒的濾料，造成濾料的流失。而當(dāng)反洗強(qiáng)度太小時(shí)，又不能松動(dòng)下部大塊濾料，長(zhǎng)期下去，易造成濾層“結(jié)塊”，這樣會(huì)使過(guò)濾情況惡化。二是由于濾料顆粒大小不均勻，就會(huì)有細(xì)小的濾料顆粒。這些細(xì)小顆粒會(huì)因反洗等原因集中在濾層表面，結(jié)果又會(huì)使過(guò)濾下來(lái)的污物堆積在濾層表面，使過(guò)濾時(shí)的水頭損失增加太快，使過(guò)濾周期變短。本次篩分實(shí)驗(yàn)測(cè)出的不均勻系數(shù)K80為5.74，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求（1.62.0），故需對(duì)

10、砂樣進(jìn)行再篩選。5.4 濾料的再篩選濾料的再篩選是根據(jù)篩分級(jí)配曲線(xiàn)方程求得的數(shù)值進(jìn)行的，方法如下：設(shè)設(shè)計(jì)要求d10=0.60 mm，K80=1.80，則d80=0.60 mm 1.80=1.08 mm，按此要求進(jìn)行濾料再篩選。（1）先自橫坐標(biāo)0.60 mm和1.08 mm 兩點(diǎn)各作一垂線(xiàn)與篩分曲線(xiàn)相交，自?xún)山稽c(diǎn)作與橫坐標(biāo)相平行的兩條線(xiàn)與右邊縱坐標(biāo)軸線(xiàn)相交于上下兩點(diǎn)。（如圖5-2中藍(lán)色線(xiàn)條和紅色方點(diǎn)所示。）（2）再以上面之點(diǎn)作為新的d80，以下面之點(diǎn)作為新的d10，重新建立新坐標(biāo)。（圖5-2中兩紅色方點(diǎn)即分別為新的d80和新的d10。）圖5-2 濾料再篩分過(guò)程（3）找出新坐標(biāo)原點(diǎn)和l00%點(diǎn)，由

11、此兩點(diǎn)向左方作平行于橫坐標(biāo)的直線(xiàn)，并與篩分曲線(xiàn)相交，在此兩條平行線(xiàn)內(nèi)所夾面積是所選濾料，其余全部篩除。如圖5-3所示，兩綠色水平線(xiàn)即是新坐標(biāo)系中的y = 0和y = 100，其在原坐標(biāo)系中的值分別為y = 56.05和y = 83.55，圖中兩綠色水平線(xiàn)所夾部分為所選濾料，陰影部分為篩除部分。根據(jù)擬合方程y =-130.56exp(x0.37902) +85.77679當(dāng)y = 56.05時(shí)，解得x 0.56mm當(dāng)y = 83.55時(shí)，解得x 1.54mm則濾料粒徑在0.56-1.54 mm為再篩分實(shí)驗(yàn)所選濾料，對(duì)應(yīng)的篩子通過(guò)率分別為56.05%、83.55%。圖5-3 濾料再篩分結(jié)果六、思考

12、與討論1. 為什么d10稱(chēng)“有效粒徑”？K80過(guò)大或過(guò)小各有何利弊？d10指10%的濾料（按質(zhì)量計(jì)）能通過(guò)的篩孔孔徑（mm）。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，不均勻?yàn)V層的透水性與全部由這種濾料的累計(jì)含量為10的顆粒所組成的均勻?yàn)V層的透水性相當(dāng)，因此d10被認(rèn)為是能夠有效地反映濾層透水性的粒徑，即有效粒徑。K80指濾料的不均勻系數(shù)，即80（按質(zhì)量計(jì)）能通過(guò)篩孔孔徑(d80)的濾料，與10濾料能通過(guò)的篩孔孔徑(d10)的濾料之比。不均勻系數(shù)K80過(guò)大或過(guò)小對(duì)過(guò)濾及反沖均不利。K80越大，則大小顆粒間的差別越大，大小顆粒摻雜的結(jié)果，會(huì)降低濾料層的孔隙率，影響濾料層的含污能力和增加過(guò)濾時(shí)的阻力；K80越小，

13、大小顆粒間的差別越小，孔隙率增大，過(guò)濾阻力降低，影響過(guò)濾效果。至于反沖，為了滿(mǎn)足濾料粗顆粒的膨脹要求就會(huì)使細(xì)顆粒因過(guò)大的反沖強(qiáng)度而被沖走；反之，若為滿(mǎn)足細(xì)顆粒不被沖走的要求而減小反沖強(qiáng)度，粗顆?？赡芤驔_不起來(lái)而得不到充分清洗。故濾料需經(jīng)過(guò)篩分級(jí)配。2. 我國(guó)用dmin、dmax衡量濾料，與用d10、d80相比，有什么伏缺點(diǎn)？用dmin、dmax衡量濾料的優(yōu)點(diǎn)是dmin、dmax取值比較簡(jiǎn)單，而d10、d80則需要多次篩分才能進(jìn)行確定。其缺點(diǎn)是dmin、dmax因粒徑范圍較寬，對(duì)濾料粒徑不均勻性的反應(yīng)程度不及d10、d80好，取值容易使K80偏大或偏小。3. 孔隙率大小對(duì)過(guò)濾有什么影響?孔隙率系

14、指濾料間空隙的體積大小與濾料堆積體積大小的比值。濾料孔隙率過(guò)大時(shí)，雜質(zhì)的穿透深度會(huì)隨之增大，過(guò)濾水頭損失增加緩慢，過(guò)濾周期可以延長(zhǎng)，濾層截污能力較高，但懸浮雜質(zhì)易穿透；孔隙率過(guò)小時(shí)，過(guò)濾周期短，水流阻力較大，水頭損失增長(zhǎng)較快。4. 濾料粒徑對(duì)過(guò)濾有什么影響?濾料粒徑應(yīng)根據(jù)不同濾料和不同過(guò)濾情況具體選用，不宜過(guò)大或過(guò)?。簽V料粒徑過(guò)大，細(xì)小的懸浮物雜質(zhì)易穿過(guò)濾層，使其質(zhì)量不好；同時(shí)濾料粒徑過(guò)大，則反洗時(shí)不能使濾層充分松動(dòng)，使反洗不徹底，沉積物和濾料易“結(jié)塊，因而產(chǎn)生過(guò)濾水流不均，使濾池很快失效；濾料粒徑過(guò)小，則水流阻力增大，使過(guò)濾水頭損失增加過(guò)快和過(guò)濾周期縮短，反洗水消耗量也會(huì)增加。過(guò)濾實(shí)驗(yàn)一、實(shí)

15、驗(yàn)?zāi)康?1) 熟悉普通快濾池過(guò)濾、沖洗的工作過(guò)程。(2) 加深對(duì)濾速、沖洗強(qiáng)度、濾層膨脹率、初濾水濁度的變化、沖洗強(qiáng)度與濾層膨脹率關(guān)系以及濾速與清潔濾層水頭損失的關(guān)系的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理快濾池濾料層能截留粒徑遠(yuǎn)比濾料孔隙小的水中雜質(zhì)，主要通過(guò)接觸絮凝作用，其次為篩濾作用和沉淀作用。要想使過(guò)濾出水水質(zhì)好，除了濾料組成需符合要求外，沉淀前或?yàn)V前投加混凝劑也是必不可少的。 當(dāng)過(guò)濾水頭損失達(dá)到最大允許水頭損失時(shí)，濾池需進(jìn)行沖洗。少數(shù)情況下，雖然水頭未達(dá)到最大允許值，但如果濾池出水濁度超過(guò)規(guī)定要求，也需進(jìn)行沖洗。沖洗強(qiáng)度需滿(mǎn)足底部濾層恰好膨脹的要求。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，沖洗排水濁度降至 1020 度以下可以停

16、止沖洗。 快濾池沖洗停止時(shí)，池中水雜質(zhì)較多且未投藥，故初濾水濁度較高。濾池運(yùn)行一段時(shí)間（約 510min）后，出水濁度始符合要求。時(shí)間長(zhǎng)短與原水濁度、出水濁度要求、藥劑投量、濾速、水溫以及沖洗情況有關(guān)。如初濾水歷時(shí)短，初濾水濁度比要求的出水濁度高不了多少，或者說(shuō)初濾水對(duì)濾池過(guò)濾周期出水平均 濁度影響不大時(shí)，初濾水可以不排除。清潔濾層水頭損失計(jì)算公式采用卡曼-康采尼（Carman-Kozony）公式。h0=180g1-0203(1d0)2L0v式中：h0水流通過(guò)清潔濾層水頭損失，cm；水的運(yùn)動(dòng)黏度，cm2/s；g重力加速度，981cm/s2；0濾料孔隙率；d0與濾料體積相同的球體直徑，cm；L0

17、濾層厚度，cm；v濾速，cm/s；濾料顆粒球度系數(shù)；天然濾料一般采用 0.750.80。當(dāng)濾速不高，清潔濾層水流屬層流時(shí)，水頭損失與濾速成正比，兩者成直線(xiàn)關(guān)系；當(dāng)濾速較高時(shí)，上式計(jì)算結(jié)果偏低，即水頭損失增加率超過(guò)濾速增長(zhǎng)率。 為了保證濾池出水水質(zhì)，常規(guī)過(guò)濾的濾池進(jìn)水濁度不宜超過(guò) 1015 度。本實(shí)驗(yàn)采用投加混凝劑的直接過(guò)濾，進(jìn)水濁度可以高達(dá)幾十以至百度以上。因原水加藥較少，混凝后不經(jīng)反應(yīng)直接進(jìn)入濾池，形成的礬花粒度小，密度大，不易穿透，故允許進(jìn)水濁度較高。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑(1) 過(guò)濾裝置1套；(2) 光電式濁度儀1臺(tái)；(3) 200ml燒杯2個(gè)，取水樣測(cè)濁度用；(4) 20m

18、l量筒1個(gè)，秒表1塊，測(cè)投藥量用；(5) 2m鋼卷尺1個(gè)，溫度計(jì)1個(gè)。3.2 實(shí)驗(yàn)步驟作濾速與清潔濾層水頭損失的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。通入清水，測(cè)不同濾速（從40 L/h到400 L/h之間取適合間隔的流量進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)濾柱內(nèi)平面面積計(jì)算濾速）時(shí)濾層頂部的測(cè)壓管水位和濾層底部附近的測(cè)壓管水位、測(cè)水溫。將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表 4-2。停止沖洗，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。四、數(shù)據(jù)記錄與整理表4-1 濾柱有關(guān)數(shù)據(jù)濾柱內(nèi)徑/mm濾料名稱(chēng)濾粒粒徑/cm濾料厚度/cm100石英砂/43.5表4-2 濾速與清潔濾層水頭損失的關(guān)系水溫：25流量/(L/h)濾速/(m/h)清潔層頂部測(cè)壓管水位/cm清潔層底部測(cè)壓管水位/cm清潔濾層水頭損失/c

19、m607.6480.572.58.08010.19102.090.711.310012.73102.988.114.812015.28103.085.217.814017.83104.283.420.816020.37107.383.923.420025.46108.978.530.422028.01112.077.834.224030.56113.476.836.626033.10141.9100.041.930038.20144.095.748.334043.29163.7104.858.940050.93167.997.670.3其中，濾速計(jì)算公式如下：v=PvS=4Pvd2式中：濾速，

20、m/h；P過(guò)濾的體積流量，m3/h；S濾層的橫截面面積，m2；d表示濾層橫截面的直徑，m。五、數(shù)據(jù)處理與分析5.1 濾速與清潔濾層水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)繪制以濾速為橫坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)的清潔濾層水頭損失為縱坐標(biāo)，繪制濾速與清潔濾層水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)如圖5-1所示。圖5-1 濾速與清潔濾層水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)由上圖可以看出，清潔濾層的水頭損失隨著濾速的增大而增大。理論上，當(dāng)濾速不高，清潔濾層水流屬層流時(shí)，水頭損失與濾速成正比，兩者成直線(xiàn)關(guān)系；當(dāng)濾速較高時(shí)，水頭損失增加率超過(guò)濾速增長(zhǎng)率。觀察圖5-1的曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)存在與理論相符的情況，曲線(xiàn)前一小段的數(shù)據(jù)點(diǎn)呈正比例關(guān)系，而當(dāng)濾速大于20m/h后，曲線(xiàn)斜率開(kāi)始慢慢變大，

21、水頭損失增加率超過(guò)濾速增長(zhǎng)率。再通過(guò)作圖對(duì)此規(guī)律作進(jìn)一步的驗(yàn)證。取濾速小于20m/h的前6個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線(xiàn)性擬合，擬合結(jié)果如圖5-2所示，擬合方程參數(shù)如表5-1所示。相關(guān)系數(shù)R2 = 0.99883，極其接近1，說(shuō)明該直線(xiàn)的擬合程度是非常好的，前6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)呈正比例關(guān)系。而隨著濾速增大，后7個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)越來(lái)越偏離擬合直線(xiàn)，且都處于直線(xiàn)上方，說(shuō)明此時(shí)水流的水頭損失增加率超過(guò)濾速增長(zhǎng)率，這與理論規(guī)律以及上文的觀察結(jié)果是相符的。圖5-2濾速與清潔濾層水頭損失擬合直線(xiàn)圖表5-1 濾速與清潔濾層水頭損失擬合直線(xiàn)參數(shù)Y = B XParameterValueErrorA0B1.150080.01218RS

22、DNP0.998830.4374360.00015.2 理論水頭損失曲線(xiàn)繪制1. 濾料的當(dāng)量直徑計(jì)算由再篩分濾料粒徑分析可知，過(guò)濾實(shí)驗(yàn)濾料設(shè)計(jì)選用砂粒為粒徑范圍在（0.56mm，1.54mm）之間的石英石沙粒。已知濾料的當(dāng)量直徑計(jì)算公式為：de=dipi式中：de濾料的當(dāng)量直徑，mm；di濾料顆粒粒徑，mm；pi粒徑為di的顆粒質(zhì)量頻率?，F(xiàn)以再篩分設(shè)計(jì)濾料粒徑（0.56mm，1.54mm）為例進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)篩孔孔徑為0.56mm的砂量為：200.0g56.05% = 112.1g通過(guò)篩孔孔徑為1.54mm的砂量為：200.0g83.55% = 167.1g故，再篩分濾料的總質(zhì)量為：167.1g

23、 112.1g = 55.0g對(duì)該粒徑范圍的顆粒求其當(dāng)量直徑，計(jì)算結(jié)果如表5-2所示。表5-2 設(shè)計(jì)濾料的當(dāng)量直徑計(jì)算粒徑范圍/mm0.560.580.580.800.801.251.251.431.431.54平均粒徑di /mm0.570.691.0251.341.485質(zhì)量/g14.86.922.710.51.54質(zhì)量頻率0.2690.1250.4130.1910.028dipi /mm0.1530.0870.4230.2560.042dipi /mm0.962. 理論水頭損失計(jì)算根據(jù)卡曼-康采尼（Carman-Kozony）公式。h0=180g1-0203(1d0)2L0v式中：h0水

24、流通過(guò)清潔濾層水頭損失，cm；水的運(yùn)動(dòng)黏度，cm2/s；g重力加速度，981cm/s2；0濾料孔隙率；石英砂孔隙率 一般為0.430.47；d0與濾料體積相同的球體直徑，cm；L0濾層厚度，cm；v濾速，cm/s；濾料顆粒球度系數(shù)；天然濾料一般采用 0.750.80。25時(shí)，查表可知，水的運(yùn)動(dòng)粘度 = 0.893102 cm2/s，取0 = 0.45，d0 = 0.096 cm， = 0.80，已知L0 = 43.5cm，代入公式可得理論水頭損失計(jì)算式為h0=1800.89310-29811-0.4520.45310.800.096243.5v=39.50v也即h0 =1.10v（v的單位為m

25、/h）3. 濾速與理論水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)繪制根據(jù)理論水頭損失計(jì)算式h0 = 1.10v，在圖5-1所示的濾速與清潔濾層水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)基礎(chǔ)上繪制濾速與理論水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)，結(jié)果如圖5-3所示。圖5-3 濾速與理論水頭損失關(guān)系曲線(xiàn)由上圖可以看出，當(dāng)濾速較低時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)與理論曲線(xiàn)相對(duì)較為吻合，計(jì)算式h0 =1.10v的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近；而當(dāng)濾速較高時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)均處于理論曲線(xiàn)偏上方，計(jì)算式h0 =1.10v的結(jié)算結(jié)果偏低，即水頭損失增加率超過(guò)濾速增長(zhǎng)率。因此，可判斷本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大致符合理論規(guī)律。但應(yīng)當(dāng)指出的，采用該方法計(jì)算本實(shí)驗(yàn)的理論水頭損失存在一定的弊端，得出的理論水頭損失曲線(xiàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合在某種程度