活性污泥比阻的测定实验报告.docx

一、实验目的通过实验掌握污泥比阻的测定方法； 掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂； 掌握确定污泥的最佳泥凝剂投加量。二、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。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（1-1）改写成微分形式（1-2）：由于只 Rg比 Rz相对来说较小，为简化计算，姑且忽略不计。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（1-3）式可改写为：式中，α为污泥比阻，在 CGS 制中，其量纲为 s2/g，在工程单位制中其量纲为 cm/g。在定压下，在积分界线由 0 到 t 及 0 到 V 内对式（1-4）积分，可得：式(1-5)说明在定压下过滤，t/V 与 V 成直线关系，其斜率为：因此，为求得污泥比阻，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。 C 的求法。根据所设定义：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 Qo = Qy + Qd根据固体平衡 QoCo = QyCy + QdCd式中：C0——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（1-7），化简后得：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，一般为干污泥质量的 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%。三、实验内容3.1 实验设备与试剂滤纸若干，烘箱1个，分析天平1台，FeCl310g/L，具塞玻璃量筒1个，抽滤筒1个，真空泵1台，布氏漏斗1个，真空表1块，秒表1个。3.2 实验装置实验装置如图 3-1 所示。图 3-1 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-布氏漏斗；6-吸滤垫；7-计量管3.3 实验步骤测定污泥的含水率，求出其固定浓度 C0； 配制 FeCl3 (10g/L) 混凝剂； 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%； 在布氏漏斗上 (直径 65～80mm) 放置滤纸，用水润湿，贴紧周底；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(70.93kPa)]关掉真空泵； 6.加入 l00mL 需实验的污泥于布氏漏斗中，开动真空泵，调节真空压力至实验压力；达到此压力后，开始起动秒表，并记下开动时计量管内的滤液V0； 每隔一定时间(开始过滤时可每隔 10 s 或 15s，滤速减慢后可隔 30s 或60s)记下计量管内相应的滤液量； 一直过滤至真空破坏，如真空长时间不破坏，则过滤 20min 后即可停止； 关闭阀门取下滤饼放人称量瓶内称量； 称量后的滤饼干 105℃的烘箱内烘干称量； 计算出滤饼的含水比，求出单位体积滤液的固体量 C0。四、数据记录与整理4.1 实验基本参数 实验温度 28℃实验压力 0.05 MPa混凝剂 FeCl3混凝剂浓度 10 g/L污泥含水率 98%布氏漏斗内径 7.00 cm4.2 实验数据记录1. 布氏漏斗实验数据记录表4-1 布氏漏斗实验数据1混凝剂投加量：0%时间/s计量管滤液量V/mL滤液量V=V-V0/mLt/V(s/mL)06700252090230.8730115480.6340129620.655014