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1、污泥比阻測定實驗一、實驗目的(1)通過實驗進一步理解污泥比阻的概念,并掌握測定污泥比阻的實驗方法。(2)掌握用布氏漏斗實驗選擇混凝劑。(3)通過比阻測定評價污泥脫水性能。二、實驗原理(一)污泥比阻污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標,它的物理意義是:單位質量的污泥在一定壓力下過濾時在單位過濾面積上的阻力。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)的過濾性能。污泥比阻越大,過濾脫水性能越差,反之脫水性能越好。在污泥中加入混凝劑、助濾劑等化學藥劑,可使比阻降低,脫水性能改善。(二)計算原理1.污泥比阻表達式為:α=K*b/C(1-1-1)式中:α—污泥比阻(s2/
2、g);b—污泥過濾時間與濾液體積(t/v)值與濾液體積(v)之間的關系斜率;C—污泥濾餅干重與濾液體積之間的關系值(g/ml);(1-1-2)(1-1-2)式中:p—抽濾真空壓力絕對值(g/cm2);F2—過濾面積的平方(cm4);μ—濾液粘度(g/cm/s)。2.b值的求法:運用本實驗設備在定壓下(真空度基本不變)測定出過濾時間與濾液體積的數(shù)據(jù),用圖解法求斜率b,詳見下面圖示。當通過實驗測定出過濾時間與濾液體積的數(shù)據(jù)后,選擇比較有線性關系的區(qū)域作直線,求出斜率b??梢詫⒈容^有線性關系區(qū)域的多個點輸入計算機的Excel系統(tǒng),讓這個系統(tǒng)在建立坐標圖時自動建立坐標函數(shù)式,在式中自動給出
3、斜率b。3.C值的求法:(濾餅干重g/濾液體積ml)(1-1-3)式中:Ci—100克污泥中的干污泥重量(g);Cf—100克濾餅中的干污泥重量(g)。例:某污泥的含水率為97.7%,則干污泥量為2.3%;濾餅含水率為80%,則濾餅中的干污泥量為20%。求該污泥的C值。4.μ—濾液粘度(g/cm/s)的求法:根據(jù)濾液粘度的物理含義(g/cm/s);g為過濾過程中得到的濾液質量,用ml數(shù)來表示cm3數(shù),近似表示克數(shù)g;cm=濾液cm3/過濾面積cm2;s為整個過濾時間。一般認為,比阻值在109~1010s2/g的污泥為難過濾性的污泥,比阻值在(0.5~0.9)×109s2/g的污泥為
4、中等過濾性的污泥,比阻值小于0.4×109s2/g的污泥為容易過濾性的污泥。投加混凝劑可以改善污泥的脫水性能,減小污泥的比阻值。采用FeCl3、Al2(SO4)3等無機混凝劑時的投加量,一般在污泥干重的5%~10%。如采用聚丙烯酰胺、聚合鋁等高分子混凝劑時,投加量一般在污泥干重的1%。二、實驗前的準備1.仔細了解污泥比阻實驗裝置的工藝流程,了解實驗設備的管路走向。由一臺水泵、一個水箱和二個文丘里管組成的二路水力循環(huán)真空泵。水泵的出水分二路,經二個閥門分別去控制二個文丘里管的工作與否;由文丘里管工作時產生的負壓造成真空緩沖瓶中的負壓,由真空表指示真空度;每個真空緩沖瓶和抽濾瓶的底部均
5、有排空閥,可以將各瓶中的積水排放至循環(huán)水箱;由電器控制箱來控制水力循環(huán)真空泵的工作;抽濾筒的抽濾真空度由閘閥的調節(jié)來控制,由抽濾筒真空表來指示抽濾筒的工作負壓。2.檢查水力循環(huán)真空泵水箱中的水位,以保證水箱中有較滿的水位。打開水泵出水的二個閥門,關閉所有的排空閥門。關閉臺面上左右二邊的閘閥。3.準備:秒表一只;烘箱一臺;干燥皿1~2個;1/10000電子天平一臺;大口徑稱量瓶15個/小組;直徑8cm的定量濾紙一盒;250ml的燒杯15個;玻棒若干支;待測定的污泥2000ml。4.將稱量瓶洗干凈,晾干,在瓶蓋和瓶身上用記號筆對應編號。將濾紙折好放入稱量瓶,打開瓶蓋,在105℃的烘箱中
6、烘1小時,蓋上瓶蓋,放入干燥皿中冷卻至恒重,在1/10000電子天平上稱重,記錄重量后放入干燥皿中備用。5.配制FeCl3和Al2(SO4)3的混凝劑溶液,濃度為10g/L,備用。也可以選擇其他的混凝劑。三、實驗步驟1、啟動真空泵,調節(jié)實驗壓強至-0.03MPa,關閉真空泵;2、將100mL污泥倒入漏斗中,依靠重力過濾1min,記下量筒中濾液體積V,啟動真空泵,打開秒表,在5s,10s,30s,60s,120s,240s,300s,400s,500s,600s,1200s分別計量出濾液體積(當V>90mL,停止實驗)3、再加入3mL10g/L的硫酸鋁于100mL污泥中,重復步驟2,
7、測其濾液體積。(2)原污泥的含水率和固體物濃度C0;(3)實驗真空壓力,將真空表上的讀數(shù)單位換算為g/cm2;0.1MPa=1000g/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。1.測定試驗污泥的含水率,求出其的固體濃度C0。2.用FeCl3和Al2(SO4)3分二組,分別對試驗污泥進行調節(jié)處理,每一組只加一種混凝劑。將試驗污泥攪均勻,分別取6個100ml,倒6個250ml的燒杯中,加藥量為干污泥質量的0%(不加混凝劑)、