污泥比阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)--syy

1、環(huán)工綜合實(shí)驗(yàn)（2）（污泥比阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)報(bào)告專 業(yè) 環(huán)境工程 班 級(jí) 環(huán)工0902 姓 名 楊 可 指導(dǎo)教師 余陽(yáng) 成 績(jī) 東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心二0一二年 五月誠(chéng)信做人；數(shù)據(jù)真實(shí)；分析合理；富于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目污泥比阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類別綜合實(shí) 驗(yàn) 室2136實(shí) 驗(yàn) 時(shí) 間2012年 5 月 18 日 13:00時(shí) 16:20 時(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度:25.4濕度: 39%同組人數(shù)7人本實(shí)驗(yàn)報(bào)告由我獨(dú)立完成，絕無(wú)抄襲！承諾人簽名一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握污泥比阻的測(cè)定方法。（2）掌握用布氏漏斗實(shí)驗(yàn)選擇混凝劑。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由二個(gè)相同的單元組成，因此，可以同時(shí)對(duì)二個(gè)污泥樣品進(jìn)行污泥比阻的測(cè)定。

2、這樣，可以讓二個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組同時(shí)開展實(shí)驗(yàn)，或者對(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)行平行試驗(yàn)，具有非常好的性價(jià)比和可靠性。由水力循環(huán)真空泵產(chǎn)生的負(fù)壓，將真空緩沖瓶抽成基本真空狀態(tài)。通過(guò)調(diào)節(jié)閘閥的開啟大小來(lái)控制抽濾筒中的負(fù)壓值。將一定體積的待測(cè)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(cè)定該污泥在不同時(shí)間內(nèi)水份的濾過(guò)量以及測(cè)定該污泥的其他物理參數(shù)來(lái)求出該污泥的比阻值。二、 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備（一）實(shí)驗(yàn)裝置：污泥比阻測(cè)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(guò)濾管：直徑管長(zhǎng)(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(shí)驗(yàn)原理（一）污泥比阻污泥比阻是表示污泥過(guò)濾特性的綜合性指標(biāo)，它的物理意義是：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的污泥在一定壓力下過(guò)濾時(shí)在單位過(guò)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(guò)濾性能。污泥比阻愈大，過(guò)濾性能愈差。（二）計(jì)算原理過(guò)濾時(shí)濾液體積V（mL）與推動(dòng)力p（過(guò)濾時(shí)的壓強(qiáng)降，g/cm2），過(guò)濾面積F（cm2），過(guò)濾時(shí)間t（s）成正比；而與過(guò)濾阻力R (cm*s2/mL），濾液黏度g/(cm*s)成正比。過(guò)濾阻力包括濾渣阻力Rz和過(guò)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(guò)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(duì)說(shuō)較小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，姑且忽略不計(jì)。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(shuō)明在定壓下過(guò)濾，tV與V成直線關(guān)系，其斜率為 需要在實(shí)驗(yàn)條件下求出b及C。 b的求法?？稍诙▔合?真空度保持不變)通過(guò)測(cè)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(jiǎn)后得上述求C值的方法，必須測(cè)量濾餅的厚度方可求得，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量濾餅厚度是很困難的且不易量準(zhǔn)，故改用測(cè)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(rèn)為比阻在1091010s2/g的污泥算作難過(guò)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(guò)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(duì)于無(wú)機(jī)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(shí)驗(yàn)步驟1、啟動(dòng)真空泵，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)壓強(qiáng)至-0.03MPa，關(guān)閉真空泵；2、將100mL污泥倒入漏斗中，依靠重力過(guò)濾1min，記下量筒中濾液體積V，啟動(dòng)真空泵，打開秒表，在5s，10s，30s，60s，120s，240s，300s，400s，500s，600s，1200s分別計(jì)量出濾液體積（當(dāng)V90mL，停止實(shí)驗(yàn)）；3、再加入3mL10g/L的硫酸鋁于100mL污泥中

7、，重復(fù)步驟2，測(cè)其濾液體積。下圖為實(shí)驗(yàn)情況：五、實(shí)驗(yàn)記錄及原始數(shù)據(jù)1、測(cè)定和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，記錄格式如下：（1）實(shí)驗(yàn)日期；（2）原污泥的含水率和固體物濃度C0 ；（3）實(shí)驗(yàn)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(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入下表（表1）并且進(jìn)行計(jì)算。3、以t/V為縱坐標(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，求b值?？梢圆捎糜?jì)算機(jī)的Excel系統(tǒng)來(lái)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(jì)算污泥比阻值。溫度:25.4，相對(duì)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(shí)間與濾液體積的關(guān)系數(shù)據(jù)時(shí)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(shí)間與濾液體積的關(guān)系數(shù)據(jù)時(shí)間/s05103060115體積/mL23.227.140.660.883.190 3、數(shù)據(jù)分析 計(jì)算t/V比未添加硫酸鋁的t/V數(shù)據(jù)時(shí)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(shí)間/s0510306095體積/mL23.227.140.660.883.190t/V00.18450.24630.49340.72201.055根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)查表得：在25.4下水的動(dòng)力粘度= 87.5 Pas根據(jù)濾紙直徑可得： 濾過(guò)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(wèn)題，前幾次實(shí)驗(yàn)均有污泥過(guò)濾到瓶中，而導(dǎo)致濾液渾濁，造成實(shí)驗(yàn)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(guò)濾到瓶中，可能因此造成實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)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(xiàng)(1) 檢查計(jì)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(rùn)，而后再用真空泵抽吸一下