文档介绍：水污染控制工程实验污泥过滤脱水—污泥比阻的测定实验实验报告 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/cm 2),过滤面积 F (cm 2),过滤时间t(s)成正比;而与过滤阻力R(cm*s 2/mL ),滤液黏度μ[g/(cm*s)] 成正比。)( mL R pFt V??过滤阻力包括滤渣阻力 R z和过滤隔层阻力 R g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。)( gzRR pF dt dV???由于只 R g比R z相对说较小,为简化计算,姑且忽略不计。 F VC pF pF dt dV '' ???????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 CV pF dt dV ?? 2?式中, α为污泥比阻,在 CGS 制中,其量纲为 s 2/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 VpF CV t?? 22 ??式(6-5) 说明在定压下过滤, t/V与V成直线关系,其斜率为 22 /pF CV Vtb ????C bKC b pF????? 22 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。根据所设定义滤液) 滤饼干重/mL ( )( 0gQ CQQC y dy??式中 Q 0——污泥量, mL; Q y——滤液量, mL; C d——滤饼固体浓度, g/mL 。根据液体平衡 Q 0=Q y+Q d根据固体平衡 Q 0C 0=Q yC y+Q dC d式中 C o——污泥固体浓度, g/mL; 图 6-1 图解法求 b示意图 C y——污泥固体浓度, g/mL; Q d——污泥固体滤饼量, mL。可得 dy QQ???)( 00 代入式( 6-7 ),化简后得滤液) 率饼干重/mL ( )( 0gQ CQQC y dy??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。滤液) 滤饼干重/mL ( 100 C 100 C f fi i????式中 C i—— l00g 污泥中的干污泥量; C f—— 100g 滤饼中的干污泥量。例如污泥含水比 %,滤饼含水率为 80%。) mL /g( 0260 .0 48 . 38 1 20 20 100 100 1??????C 一般认为比阻在 10 9~10 10s 2/g 的污泥算作难过滤的污泥,比阻在( ~ )*10 9s 2/g的污泥算作中等,比阻小于 *10 9s 2/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FeCl 3,A1 2(SO 4) 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)FeCl 3、A1 2(SO 4) 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 C 0。(2) 配制 FeCl 3(10g/L) 和A1 2(SO 4) 3(10g/L) 混凝剂。(3) 用FeCl 3 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 .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