污泥比阻測定實驗--syy

1、環(huán)工綜合實驗（2）（污泥比阻測定實驗）實驗報告專 業(yè) 環(huán)境工程 班 級 環(huán)工0902 姓 名 楊 可 指導(dǎo)教師 余陽 成 績 東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院實驗中心二0一二年 五月誠信做人；數(shù)據(jù)真實；分析合理；富于創(chuàng)新實驗題目污泥比阻測定實驗實驗類別綜合實 驗 室2136實 驗 時 間2012年 5 月 18 日 13:00時 16:20 時實驗環(huán)境溫度:25.4濕度: 39%同組人數(shù)7人本實驗報告由我獨立完成，絕無抄襲！承諾人簽名一、 實驗?zāi)康模?）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。本實驗系統(tǒng)由二個相同的單元組成，因此，可以同時對二個污泥樣品進行污泥比阻的測定。

2、這樣，可以讓二個學(xué)生實驗小組同時開展實驗，或者對同一個樣品進行平行試驗，具有非常好的性價比和可靠性。由水力循環(huán)真空泵產(chǎn)生的負壓，將真空緩沖瓶抽成基本真空狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)閘閥的開啟大小來控制抽濾筒中的負壓值。將一定體積的待測污泥放入置有濾紙的布氏漏斗中，在真空值基本恒定于某一值的條件下，測定該污泥在不同時間內(nèi)水份的濾過量以及測定該污泥的其他物理參數(shù)來求出該污泥的比阻值。二、 實驗儀器及設(shè)備（一）實驗裝置：污泥比阻測定裝置的基本工藝流程圖1.真空泵 2.吸濾瓶3.真空調(diào)節(jié)閥4.真空表5.布式漏斗6.吸濾瓶：以容積(mL)表示7.過濾管：直徑管長(mm)，磨口的以容積表示8.秒表、濾紙9.烘箱（二）試

3、劑FeCl3、A12(SO4)3三、實驗原理（一）污泥比阻污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標(biāo)，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。（二）計算原理過濾時濾液體積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。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。

4、由于只Rg比Rz相對說較小，為簡化計算，姑且忽略不計。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)積分，可得 式(6-5)說明在定壓下過濾，tV與V成直線關(guān)系，其斜率為 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(見左圖)。C的求法。根據(jù)所設(shè)定義圖解法求b示意圖式中 Q0污泥量，mL；Qy

5、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(zhǔn)，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*1

6、09s2/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。四、實驗步驟1、啟動真空泵，調(diào)節(jié)實驗壓強至-0.03MPa，關(guān)閉真空泵；2、將100mL污泥倒入漏斗中，依靠重力過濾1min，記下量筒中濾液體積V，啟動真空泵，打開秒表，在5s，10s，30s，60s，120s，240s，300s，400s，500s，600s，1200s分別計量出濾液體積（當(dāng)V90mL，停止實驗）；3、再加入3mL10g/L的硫酸鋁于100mL污泥中

7、，重復(fù)步驟2，測其濾液體積。下圖為實驗情況：五、實驗記錄及原始數(shù)據(jù)1、測定和記錄實驗數(shù)據(jù)，記錄格式如下：（1）實驗日期；（2）原污泥的含水率和固體物濃度C0 ；（3）實驗真空壓力，將真空表上的讀數(shù)單位換算為g/cm2；0.1MPa=1000 g/cm2=760mmHg（4）不加混凝劑的濾餅的含水率；（5）系列加混凝劑的濾餅的含水率。2、將布氏漏斗抽濾試驗得到的數(shù)據(jù)填入下表（表1）并且進行計算。3、以t/V為縱坐標(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，求b值?？梢圆捎糜嬎銠C的Excel系統(tǒng)來求。4、根據(jù)原污泥的含水率和各濾餅的含水率，求C值。5、建立表格計算污泥比阻值。溫度:25.4，相對濕度:39 %，壓力P =

8、-0.03MPa濾紙直徑d = 9.1 cm（1）未加硫酸鋁濾紙干重：0.467g濾液體積：90mL抽濾氣壓 P=0.03MPa濾餅與濾紙總重：4.689g抽濾時間與濾液體積的關(guān)系數(shù)據(jù)時間/s05103060120240體積/mL7122549728690 （2）添加3mL 10g/L的硫酸鋁濾紙干重：0.523g濾液體積：90mL抽濾氣壓 P=0.03MPa濾餅與濾紙總重：4.920g抽濾時間與濾液體積的關(guān)系數(shù)據(jù)時間/s05103060115體積/mL23.227.140.660.883.190 3、數(shù)據(jù)分析 計算t/V比未添加硫酸鋁的t/V數(shù)據(jù)時間/s05103060120158體積/mL

9、7162549728690t/V00.31250.40000.61220.83331.39531.7555添加了硫酸鋁的t/V數(shù)據(jù)時間/s0510306095體積/mL23.227.140.660.883.190t/V00.18450.24630.49340.72201.055根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得下圖：未添加硫酸鋁的t/V數(shù)據(jù)濾紙直徑=9.1cm有圖可得：b = 0.0173s/ml2，同時查表得：在25.4下水的動力粘度= 87.5 Pas根據(jù)濾紙直徑可得： 濾過單位體積濾液在介質(zhì)上產(chǎn)生的污泥量所以：同理：根據(jù)添加絮凝劑所得數(shù)據(jù)可得：有圖可得：b = 0.0133，= 87.5 Pas所以：結(jié)論：由于濾紙的問題，前幾次實驗均有污泥過濾到瓶中，而導(dǎo)致濾液渾濁，造成實驗多次失敗，后面的濾紙雖然做了調(diào)整，但是仍舊少許污泥不可避免的過濾到瓶中，可能因此造成實驗誤差，對氣壓的控制也造成了一定的影響。加入絮凝劑后，污泥的比阻下降了，更容易沉淀、脫水。七、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