实验八--污泥比阻测定实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验八 污泥比阻测定实验,1,本实验系统由二个相同的单元组成，因此，可以同时对二个污泥样品进行污泥比阻的测定。这样，可以让二个学生实验小组同时开展实验，或者对同一个样品进行平行试验，具有非常好的性价比和可靠性。,由水力循环真空泵产生的负压，将真空缓冲瓶抽成基本真空状态。通过调节闸阀的开启大小来控制抽滤筒中的负压值。将一定体积的待测污泥放入置有滤纸的布氏漏斗中，在真空值基本恒定于某一值的条件下，测定该污泥在不同时间内水份的滤过量以及测定该污泥的其他物理参数来求出该污泥的比阻值。,2,污泥比阻测定装置的基本工艺流程图,3,一、测定原理,污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标。它的物理意义是：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。求此值的目的是比较不同污泥的过滤性能；或者是测定通过不同的混凝剂、不同的剂量处理后的污泥的过滤性能改变，从而找出最佳投药量。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。,过滤时滤液体积V（ml）与推动力P（过滤时的压强，即抽滤时负压的绝对值g/cm2），过滤面积（cm2）,过滤时间t（s）成正比；而与过滤阻力R（cms2/ml）,滤液粘度（g/cm/s)成反比。,污泥比阻用表示，物理量纲为s2/g。其含义为每克污泥过滤脱水所需的时间的平方。,4,1、污泥比阻表达式为：,=K(8-1),式中：a 污泥比阻（s2/g）；,b 污泥过滤时间与滤液体积（t/v）值与滤液体积（v）之间的关系斜率；,c 污泥滤饼干重与滤液体积之间的关系值（g/ml）；,K=,（8-2）,（1-1-2）式中：p 抽滤真空压力绝对值（g/cm2）；,F2 过滤面积的平方（cm4）,滤液粘度（g/cm/s）。,5,2、b值的求法：运用本实验设备在定压下（真空度基本不变）测定出过滤时间与滤液体积的数据，用图解法求斜率b，详见下面图示。,6,当通过实验测定出过滤时间与滤液体积的数据后，选择比较有线性关系的区域作直线，求出斜率b。可以将比较有线性关系区域的多个点输入计算机的Excel系统，让Excel系统在建立坐标图时自动建立坐标函数式，在式中自动给出斜率b。,3、C值的求法：,（滤饼干重g/滤液体积ml）式中：Ci 100克污泥中的干污泥重量（g）；,Cf 100克滤饼中的干污泥重量（g）。,7,4、滤液粘度（g/cm/s）的求法：,根据滤液粘度的物理含义（g/cm/s）；g为过滤过程中得到的滤液质量，用ml数来表示cm3数，近似表示克数g；cm=滤液cm3/过滤面积cm2；s为整个过滤时间。,一般认为，比阻值在1091010 s2/g的污泥为难过滤性的污泥，比阻值在（0.50.9）109 s2/g的污泥为中等过滤性的污泥，比阻值小于0.4109 s2/g的污泥为容易过滤性的污泥。,投加混凝剂可以改善污泥的脱水性能，减小污泥的比阻值。采用FeCl3、Al2（SO4）3等无机混凝剂时的投加量，一般在污泥干重的5%10%。如采用聚丙烯酰胺、聚合铝等高分子混凝剂时，投加量一般在污泥干重的1%。,8,二、实验前的准备,1、仔细了解污泥比阻实验装置的工艺流程，了解实验设备的管路走向。由一台水泵、一个水箱和二个文丘里管组成的二路水力循环真空泵。水泵的出水分二路，经二个阀门分别去控制二个文丘里管的工作与否；由文丘里管工作时产生的负压造成真空缓冲瓶中的负压，由真空表指示真空度；每个真空缓冲瓶和抽滤瓶的底部均有排空阀，可以将各瓶中的积水排放至循环水箱；由电器控制箱来控制水力循环真空泵的工作；抽滤筒的抽滤真空度由闸阀的调节来控制，由抽滤筒真空表来指示抽滤筒的工作负压。,2、检查水力循环真空泵水箱中的水位，以保证水箱中有较满的水位。打开水泵出水的二个阀门，关闭所有的排空阀门。关闭台面上左右二边的闸阀。,9,3、准备：秒表一只；烘箱一台；干燥皿12个；1/10000电子天平一台；,大口径称量瓶15个/小组；直径8cm的定量滤纸一盒；250ml的烧杯15个；玻棒若干支；待测定的污泥2000ml。,4、将称量瓶洗干净，晾干，在瓶盖和瓶身上用记号笔对应编号。将滤纸折好放入称量瓶，打开瓶盖，在105的烘箱中烘1小时，盖上瓶盖，放入干燥皿中冷却至恒重，在1/10000电子天平上称重，记录重量后放入干燥皿中备用。,5、配制FeCl3和Al2（SO4）3的混凝剂溶液，浓度为10g/L，备用。也可以选择其他的混凝剂。,10,三、实验步骤,1、测定试验污泥的含水率，求出其的固体浓度C0。,2、用FeCl3和Al2（SO4）3分二组，分别对试验污泥进行调节处理，每一组只加一种混凝剂。将试验污泥搅均匀，分别取6个100ml，倒6个250ml的烧杯中，加药量为干污泥质量的0%（不加混凝剂）、2%、4%、6%、8%、10%，搅匀。处理时间10分钟。,3、在布氏漏斗上放置已经称重的滤纸，铺平，用水湿润，用玻棒将滤纸贴紧周底。将铺好滤纸的布氏漏斗（连橡皮塞）盖到抽滤筒上，使漏斗的下口对准内部的量筒口，压紧。,11,4、检查关闭闸阀，关闭所有的排空阀门，开启水力循环真空泵，真空缓冲瓶内的负压逐渐增加，直至负压最大值（大约在-0.08MPa左右）。继续运转水力循环真空泵，不要关机。,5、选择试验的抽滤压力：当污泥较容易过滤时，采用35.46kPa（0.035MPa、266mmHg）负压（推荐压力）；当污泥较难过滤时，采用70.93kPa（0.071MPa、532mmHg）负压（一般不太使用）。同一种污泥的系列试验，只能选择一种抽滤压力。,6、将需试验的污泥取100ml倒入布氏漏斗中，这时会有少量的滤液流入量筒。立即开启抽滤闸阀，调节到抽滤真空表达到试验压力后，立即关闭闸阀并立即按下秒表、同时记录下量筒中原来的滤液体积V0（ml）。,12,7、每隔一段时间（开始过滤时可以每隔10s或15s，滤速减慢后可每隔30s或60s）,记下量筒内相应的滤液量。,8、一直过滤至真空破坏（抽滤真空度迅速下降）时停止试验，按下秒表，记录实验的最终时间和量筒内的最终滤液量。如果真空一直难以破坏，则过滤20min即可停止。,9、在整个抽滤过程中，抽滤压力会逐渐变小，当发现抽滤压力小于要求的工作压力时，要及时打开闸阀，在抽滤压力达到要求的工作压力时再次关闭闸阀，反复如此以这样的方法来尽量保持整个抽滤过程中压力的稳定。,13,10、抽滤试验结束，关闭闸阀，待抽滤负压回到0位时，从布氏漏斗中取下滤纸和滤饼，放入对应的称量瓶中称重，求出滤饼重量。,11、称量后的滤纸、滤饼和称量瓶于105的烘箱中烘2小时，烘干称重，求出污泥干重。,12、计算出滤饼的含水率，求出C值。,13、采用上述同样的实验步骤，对其他试验浓度的污泥进行测定实验，得出相应的数据。,14,四、实验结果的记录和计算,1、测定和记录实验数据，记录格式如下：,（1）实验日期；,（2）原污泥的含水率和固体物浓度C0；,（3）实验真空压力，将真空表上的读数单位换算为g/cm2；,0.1MPa=1000 g/cm2=760mmHg,（4）不加混凝剂的滤饼的含水率；,（5）系列加混凝剂的滤饼的含水率。,15,2、将布氏漏斗抽滤试验得到的数据填入下表（表1）并且进行计算。,3、以t/V为纵坐标，以V为横坐标，求b值。可以采用计算机的Excel系统来求。,4、根据原污泥的含水率和各滤饼的含水率，求C值。,5、建立表格计算污泥比阻值。,16,