污泥比阻的測定.doc

實驗六 污泥過濾脫水污泥比阻的測定實驗實驗項目性質(zhì)：綜合性所屬課程名稱：水污染控制工程實驗計劃學時：101 實驗目的（1）通過實驗掌握污泥比阻的測定方法。（2）掌握用布氏漏斗實驗選擇混凝劑。（3）掌握確定污泥的最佳泥凝劑投加量。2 實驗原理污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標，它的物理意義是：單位質(zhì)量的污泥在一定壓力下過濾時在單位過濾面積上的阻力。求此值的作用是比較不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合劑后）的過濾性能。污泥比阻愈大，過濾性能愈差。過濾時濾液體積V（mL）與推動力p（過濾時的壓強降，g/cm2），過濾面積F（cm2），過濾時間t（s）成正比；而與過濾阻力R (cm*s2/mL），濾液黏度g/(cm*s)成正比。 (6-1)過濾阻力包括濾渣阻力Rz和過濾隔層阻力Rg構(gòu)成。而阻力只隨濾渣層的厚度增加而增大，過濾速度則減少。因此將式(6-1)改寫成微分形式。 (6-2)由于只Rg比Rz相對說較小，為簡化計算，姑且忽略不計。 (6-3)式中： 單位體積污泥的比阻； 濾渣厚度；C 獲得單位體積濾液所得的濾渣體積。 如以濾渣干重代替濾渣體積，單位質(zhì)量污泥的比阻代替單位體積污泥的比阻，則(6-3)式可改寫為 (6-4)式中，為污泥比阻，在CGS制中，其量綱為s2/g，在工程單位制中其旦綱為cm/g。在定壓下，在積分界線由0到t及0到V內(nèi)對式(6- 4)積分，可得 (6-5) 式(6-5)說明在定壓下過濾，tV與V成直線關(guān)系，其斜率為 (6-6) 需要在實驗條件下求出b及C。 b的求法。可在定壓下(真空度保持不變)通過測定一系列的tV數(shù)據(jù)，用圖解法求斜率(見圖6-1)。C的求法。根據(jù)所設(shè)定義圖6-1 圖解法求b示意圖 (6-7)式中 Q0污泥量，mL；Qy濾液量，mL；Cd濾餅固體濃度，g/mL。根據(jù)液體平衡Q0Qy+Qd根據(jù)固體平衡Q0C0Qy Cy+Qd Cd式中 Co污泥固體濃度，gmL； Cy污泥固體濃度，gmL； Qd污泥固體濾餅量，mL?？傻?代入式（6-7），化簡后得 (6-8) 上述求C值的方法，必須測量濾餅的厚度方可求得，但在實驗過程中測量濾餅厚度是很困難的且不易量準，故改用測濾餅含水比的方法。求C值。 式中 Cil00g污泥中的干污泥量； Cf100g濾餅中的干污泥量。例如污泥含水比97.7，濾餅含水率為80。一般認為比阻在1091010s2/g的污泥算作難過濾的污泥，比阻在(0.50.9)*109s2/g的污泥算作中等，比阻小于0.4*109s2/g的污泥容易過濾。 投加混凝劑可以改善污泥的脫水性能，使污泥的比阻減小。對于無機混凝劑如FeCl3，A12(SO4)3等投加量，一般為污泥干質(zhì)量的510高分子混凝劑如聚丙烯酰胺，堿式氯化鋁等，投加量一般為干污泥質(zhì)量的1。3 實驗設(shè)備與試劑 (1)實驗裝置如圖6-2。 (2) 秒表；濾紙。(3) 烘箱。 (3) 布氏漏斗。4 實驗方法與操作步驟(1) 測定污泥的含水率，求出其固定濃度C0。 (2) 在布氏漏斗上(直徑6580mm)放置濾紙，用水潤濕，貼緊周底。(3) 開動真空泵，調(diào)節(jié)真空壓力，大約比實驗壓力小1/3實驗時真空壓力采用266mmHg(3546kPa)或532mmHg(7093kPa)關(guān)掉真空泵。(4) 加入l00mL需實驗的污泥于布氏漏斗中，開動真空泵，調(diào)節(jié)真空壓力至005Mpa,在該壓力下下進行定壓抽濾；達到此壓力后，開始起動秒表，并記下開動時計量管內(nèi)的濾液V0。(5) 每隔一定時間(開始過濾時可每隔10 s或15s，濾速減慢后可隔30 s或60s)記下計量管內(nèi)相應的濾液量。(6) 一直過濾至真空破壞，如真空長時間不破壞，則過濾20min后即可停止。(7) 關(guān)閉閥門取下濾餅放人稱量瓶內(nèi)稱量。(8) 稱量后的濾餅干105的烘箱內(nèi)烘干稱量。(9) 計算出濾餅的含水比，求出單位體積濾液的固體量C0。5 實驗報告記載及數(shù)據(jù)處理(1)測定并記錄實驗基本參數(shù)實驗日期原污泥的含水率及固體濃度C0實驗真空度/mmHg濾餅的含水率 (2) 將布氏漏斗實驗所得數(shù)據(jù)按表6-1記錄并計算。表6-1 布氏測斗實驗所得數(shù)據(jù)時間/s計量管濾液量V/mL濾液量V=V-V0/mL/(s/mL)備注(3) 以tV為縱坐標，V為橫坐標作圖，求b。(4) 根據(jù)原污泥的含水率及濾餅的含水率求出C。(5) 列表計算比阻值(表6-2比阻值計算表)。表6-2 比阻值計算表污泥含水比/%污泥固體濃度/(g/cm3)混凝劑用量/%Lg2=b/(s/cm6)皿濾紙量/g皿濾紙濾餅濕重/g皿濾紙濾餅干重/g濾餅含水比/%單位面積濾液的固體量C/(g/cm3)比阻值/(s2/g)布氏漏斗d/cm過濾面積F/cm2面積平方F2/cm4濾液黏度/g/(cm.s)真空壓力p/(g/cm2)K值/(s.cm3)6 注意事項(1) 檢查計量管與布氏漏斗之間是否漏氣。(2) 濾紙稱量烘干，放到布氏漏斗內(nèi)，要先用蒸餾水濕潤，而后再用真空泵抽吸一下，濾紙要貼緊不能漏氣。(3) 污泥倒入布氏漏斗內(nèi)時，有部分濾液流入計量筒，所以正常開始實驗后記錄量筒內(nèi)濾液體積。 (4) 在整個過濾過程中，真空度確定后始終保持一致。7 思考題(1)判斷生污泥、消化污泥脫水性能好壞，分析其原因。(2)測定污泥比阻在工程上有何實際意義。取100mL污泥倒入比阻測定裝置的布氏漏斗中(事先鋪一張直徑略小于漏斗內(nèi)徑的濾紙，其面積測得為00079m2，周邊用水濕潤)，依靠重力過濾約lmin(記錄量筒中的濾液量，在分析時減去此值)，然后在005MPa真空度下進行定壓抽濾，每間隔10s記錄不同抽濾時間t時的濾液體積值，等濾速減慢后，每隔30s或60s記錄濾液體積，直至濾餅破裂，真空度破壞或持續(xù)過濾20min結(jié)束。理論上講