污泥比阻---2017

污泥比阻实验高良敏教授陈晓晴实验师污水经处理后产生大量污泥，这些污水具有含水率高、体积大、流动性大的特点，且占地面积大。这些污泥容易滋生细菌，造成大气和水体污染。大量污泥污泥的危害污泥偷排污泥脱水后具有固体的特性，成泥块状，能装车运输，便于最终处置与利用。脱水后的干化污泥要高效率的脱水需根据污泥脱水性能的优劣选择合适的脱水方法，因此，测定污泥脱水性能，对选择污泥脱水方法具有重要意义。污泥比阻是表示污泥脱水性能的综合指标；污泥比阻越大，污泥脱水性能越差。通过实验可以测定污泥脱水性能，以作为污泥脱水工艺及其设备的选择依据，并为其设备提供运行参数，对工程实践具有及其重要的意义。污泥比阻实验一、实验目的二、实验原理三、实验设备和仪器四、实验步骤五、实验数据处理一、实验目的1.进一步理解污泥比阻的概念。2.掌握污泥比阻的测定方法。3.掌握确定污泥比阻最佳混凝剂投加量的方法。二、实验原理污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，是指单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。求污泥比阻值的作用：比较不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合剂后）的过滤性能。二、实验原理污泥过滤时滤液体积V（mL）与推动力p（过滤时的压强降g/cm2）、过滤面积F（cm2）、过滤时间t（s）成正比；而与过滤阻力R(cm*s2/mL），滤液黏度μ[g/(cm*s)]成反比。)(mLRpFtV由两部分组成，Rz和Rg其它确定后，其大小与时间紧密相关过滤阻力包括滤渣阻力Rz和过滤隔层阻力Rg构成。而阻力随滤渣层的厚度增加而增大，过滤速度则减少。因此上式微分：)(gzRRpFdtdV由于Rg比Rz相对说较小，为简化计算，忽略不计即：ZRpFdtdVRz与那些因素有关？单位体积污泥的比阻α和滤渣厚度δRZ=α×δ二、实验原理则上式为：FVCpFpFdtdV''式中：α：单位体积污泥的比阻；δ：滤渣厚度；C’：获得单位体积滤液所得的滤渣体积。如以滤渣干重代替滤渣体积，单位质量污泥的比阻代替单位体积污泥的比阻，则上式可改写为：CVpFdtdV2VpFCVt22t／V与V成直线关系斜率：22/pFCVVtb求α仅需求出b和c二、实验原理b的求法：定压下(真空度保持不变)通过测定一系列的t～V数据，用图解法求斜率c的求法：滤液）滤饼干重/mL(100C1001gCCCCffii式中:Ci:l00g污泥中的干污泥量；Cf:100g滤饼中的干污泥量。二、实验原理一定的外界条件下，投加混凝剂可以改善污泥的脱水性能，使污泥的比阻减小。三、实验设备1.污泥比阻实验装置2.秒表3.电子天平4.烘箱5.滤纸6.聚合氯化铝四、实验步骤1.已知固体浓度C0=10g/L。2.配制聚合氯化铝10g/L。（已配好）3.用量筒取同一污泥混合液5份（均为400mL）于烧杯中，分别向其中加聚合氯化铝溶液，加量分别为干污泥质量的0％(不加混凝剂)，1％，2％，3％，4％，5％。因此加入聚合氯化铝0、4、8、12、16、20mL到烧杯中，搅拌。注：加入聚合氯化铝的时间最好时间间隔一致。四、实验步骤总开关漏斗气压表气压阀污泥比阻仪器简介实验滤纸的折法把矿泉水瓶放在滤纸的中央从滤纸一段开始折通过不同的褶皱，围绕矿泉水瓶折成一个形状最后用矿泉水瓶把滤纸轻轻压入到漏斗中。4.在抽滤瓶内放置滤纸。注意：要用水润湿，以防漏气。5.向抽滤瓶内放入一定量的清水，打开总开关抽滤，使滤纸与瓶壁结合更好（气压表气压上升）。关闭开关。四、实验步骤6.加入400mL污泥混合液于抽滤瓶中，开动真空泵，使用压力阀调节真空压力至某一恒定压力；压力稳定在0.02-0.03之间，开始启动秒表，并记下启动时计量管内的滤液V0。注：压力尽量控制为一个值。四、实验步骤7.每隔一定时间(开始过滤时可每隔10s，滤速减慢后可隔30s)记下计量管内相应的滤液量（将数据填入记录表中）。一般地，过滤至滤饼出现龟裂时，即可停止。四、实验步骤8.关闭开关，取下带滤饼的滤纸，称量。注意：小心拿出，以免损坏滤纸9.称量后的滤饼置于105℃的烘箱内烘干再称量。10.另四份污泥也重复上述操作，并记录数据。从实验开始倒入污泥，调节压力，记数据，这一系列过程需要六个过程，尤其实验开始前2分钟需要六个步骤的紧密配合，因此做实验的过程中要做到任务到人（考验你们团队配合能力，有默契!）。四、实验步骤1.倒污泥至一定液面；2.打开总开关；3.调节压力阀使压力控制在0.02-0.03之间；4.秒表计时（刚开始10s记录一次，滤速减慢后可每隔30s记录一次）；5.读体积V；6.记录数据。五、数据记录与处理滤饼固体浓度：___g/mL；污泥固体浓度：___g/mL；实验压力：_______混凝剂投加量：_______g；抽滤瓶直径：_______cm；温度T：_______1.测定并记录实验基础参数五、数据记录与处理污泥比阻测定实验数据t（s）计量桶内滤液量V’（mL）滤液量V=V’-V0（mL）t/V0102030…五、数据记录与处理比阻值计算表混凝剂AlCl3污泥含水比（%）污泥固体浓度（g/cm³）混凝剂用量（%）n/m=b（s/cm6）K=2pF²/μ滤纸重（g）滤纸滤饼湿重（g）滤纸滤饼干重（g）滤饼含水率（%）单位体积滤液的固体量（g/cm³）比阻值α（s²/g）布氏漏斗d（cm）过滤面积F（cm²）面积平方F²（cm4）滤液粘度μ（g/cm*s）真空压力p（g/cm²）K值（s*cm³）五、数据记录与处理1.以t/V为纵坐标，V为横坐标作图，求b。2.根据滤饼固体浓度和污泥固体浓度求C。3.计算各污泥液的污泥比阻。4.以比阻为纵坐标，混凝剂投加量为横坐标，作图求出最佳投加量。注意事项1.检查计量桶与抽滤瓶之间是否漏气。2.滤纸放入抽滤瓶中后，要先用蒸馏水润湿，而后再用真空泵抽吸下，滤纸要贴紧不漏气。3.污泥倒入时，有部分滤液流入计量桶，应正常开始试验后记录量筒内的体积。4.污泥投加混凝剂后要混合均匀。5.整个过程中，压力要为一恒定值。按学号每班分两大组，一组分三小组实验分组环境一班（7月2日）：上午一大组，下午一大组环境二班（7月1日）：上午一大组，下午一大组上午8:30开始下午2:00开始