污泥过滤脱水实验.docVIP

实验六 污泥过滤脱水——污泥比阻的测定实验 实验项目性质：综合性 所属课程名称：水污染控制工程 实验计划学时：10 1 实验目的 （1）通过实验掌握污泥比阻的测定方法。 （2）掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂。 （3）掌握确定污泥的最佳泥凝剂投加量。 2 实验原理 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。求此值的作用是比较不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合剂后）的过滤性能。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)]成正比。 (6-1) 过滤阻力包括滤渣阻力Rz和过滤隔层阻力Rg构成。而阻力只随滤渣层的厚度增加而增大，过滤速度则减少。因此将式(6-1)改写成微分形式。 (6-2) 由于只Rg比Rz相对说较小，为简化计算，姑且忽略不计。 (6-3) 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(6-3)式可改写为 (6-4) 式中，α为污泥比阻，在CGS制中，其量纲为s2/g，在工程单位制中其旦纲为cm/g。在定压下，在积分界线由0到t及0到V内对式(6- 4)积分，可得 (6-5) 式(6-5)说明在定压下过滤，t／V与V成直线关系，其斜率为 (6-6) 需要在实验条件下求出b及C。 b的求法。可在定压下(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(见图6-1)。 C的求法。根据所设定义 (6-7) 式中 Q0——污泥量，mL； Qy——滤液量，mL； Cd——滤饼固体浓度，g/mL。 根据液体平衡Q0＝Qy+Qd 根据固体平衡Q0C0＝Qy Cy+Qd Cd 式中 Co——污泥固体浓度，g／mL； Cy——污泥固体浓度，g／mL； Qd——污泥固体滤饼量，mL。 可得 代入式（6-7），化简后得 (6-8) 上述求C值的方法，必须测量滤饼的厚度方可求得，但在实验过程中测量滤饼厚度是很困难的且不易量准，故改用测滤饼含水比的方法。求C值。 式中 Ci——l00g污泥中的干污泥量； Cf——100g滤饼中的干污泥量。 例如污泥含水比97.7％，滤饼含水率为80％。 一般认为比阻在109～1010s2/g的污泥算作难过滤的污泥，比阻在(0.5～0.9)*109s2/g的污泥算作中等，比阻小于0.4*109s2/g的污泥容易过滤。 投加混凝剂可以改善污泥的脱水性能，使污泥的比阻减小。对于无机混凝剂如FeCl3，A12(SO4)3等投加量，一般为污泥干质量的5％～10％高分子混凝剂如聚丙烯酰胺，碱式氯化铝等，投加量一般为干污泥质量的1％。 3 实验设备与试剂 (1)实验装置如图6-2。 图6-2 比阻实验装置图 1–真空泵；2–吸滤瓶；3–真空调节阀；4–真空表；5–布式漏斗；6–吸滤垫；7–计量管 (2)秒表；滤纸。 (3)烘箱。 (4)FeCl3、A12(SO4)3。 (5)布氏漏斗。 4 实验方法与操作步骤 (1) 测定污泥的含水率，求出其固定浓度C0。 (2) 配制FeCl3 (10g/L)和A12(SO4)3(10g/L)混凝剂。 (3) 用FeCl3混凝剂调节污泥(每组加一种混凝剂)，加量分别为干污泥质量的0％(不加混凝剂)，2％，4％，6％，8％，10％。 (4) 在布氏漏斗上(直径65～80mm)放置滤纸，用水润湿，贴紧周底。 (5) 开动真空泵，调节真空压力，大约比实验压力小1/3[实验时真空压力采用266mmHg(35．46kPa)或532mmHg(70．9