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恒奧德儀教學用多樣2阻污泥比阻的測定儀說明書

來源:北京恒奧德儀器儀表有限公司   2025年07月16日 08:55  

恒奧德儀教學用多樣2阻污泥比阻的測定儀說明書

 注意:(本說明書及提供的計算方法和實驗數據僅供參考:根據學校實際實驗得出的數據為準。)

一、實驗目的:

污泥比阻(或稱比阻抗)是表示污泥脫水性能的綜合性指標,污泥比阻愈大,脫水性能愈差,反之脫水性能愈好。本實驗測定活性污泥的比阻,是以FeCl3Al2(SO4)3為混凝劑進行試驗。

希望通過實驗達到下述目的:

1 掌握測定污泥比阻的實驗方法;

2 掌握用布氏漏斗試驗選擇混凝劑;

3 掌握確定投加混凝劑的方法。

二、實驗原理:

污泥比阻是單位過濾面積上,單位干重濾餅所具有的阻力,在數值上等于粘滯度為1時,濾液通過單位重量的泥餅產生單位濾液流率所需要的壓差,

影響污泥脫水性能的因素有:污泥的性質、污泥的濃度、污泥和濾液的粘滯度、混凝劑的種類和投加量等。通常是用布氏漏斗試驗,通過測定污泥濾液濾過介質的速度快慢來確定污泥比阻的大小,并比較不同污泥的過濾性能,確定最佳混凝劑及其投加量。

污泥脫水是依靠過濾介質(多孔性物質)兩面的壓力差作為推動力,使水分強制通過過濾介質,固體顆粒被截留在介質上,達到脫水的目的。造成壓力差的方法有四種:

1 依靠污泥本身厚度的靜壓力(如污泥自然干化場的滲透脫水);

2 過濾介質的一面造成負壓(如真空過濾脫水);

3 加壓污泥把水分過濾介質(如壓濾脫水);

4 造成離心力作為推動力(如離心脫水)。

根據推動力在脫水過程中的演變,可分為定壓過濾與恒豎過濾兩種。前者在過濾工程中壓力保持不變;后者在過濾過程中過濾速度保持不變。

本實驗是用抽真空的方法造成壓力差,并用調節閥調節壓力,使整個實驗過程壓力差恒定。

過濾開始時,濾液只需克服過濾介質的阻力,當濾餅逐步形成后,濾液還需克服濾餅本身的阻力。濾餅是由污泥的顆粒堆積而成的,也可視為一種多孔性的過濾介質,孔道屬于毛細管。因此,真正的過濾層包括濾餅與過濾介質。由于過濾介質的孔徑遠比污泥顆粒的粒徑大,所以只過濾開始階段,濾液往往是渾濁的。隨著濾餅的形成,阻力變大,濾液變清。

由于污泥懸浮顆粒的性質不同,濾餅的性質可分為兩類:一類為不可壓縮性濾餅,如沉砂、初次沉淀污泥或其他無機沉渣,在壓力作用下,顆粒不會變形,因而濾餅中濾液的通道(如毛細管孔徑與長度)不因壓力作用的變化而改變;另一類為可壓縮性濾餅,如活性污泥,在壓力的作用下,顆粒會變形,隨著壓力增加,顆粒被壓縮并擠入孔道中,使濾液的通道變小,阻力增加。

過濾時,濾液體積V與壓強降P、過濾面積A、過濾時間t成正比,而與過濾阻力R、濾液粘滯度u成正比,即過濾時:V= Par  uRml  14-1

式中:V——濾液體積(ml);

      P——過濾時壓強(Pa

      A——過濾面積(cm2

      t——過濾時間(s

          u——濾液粘度(Pa·s

          R——單位過濾面積上,通過單位體積的濾液所產生的過濾阻力,決定于濾餅性質(cm-1

過濾阻力R包括濾餅阻力Rz和過濾介質阻力Rg兩部分。阻力R隨濾餅厚度增加而增加,過濾速度則隨濾餅厚度

的增加而減小,因此將式(14-1)改寫成微分形式: dV  dt PA  uR    RA    u(δRz+Rg)   14-2

式中:δ——泥餅的厚度

1

設每濾過單位體積的濾液,在過濾介質上截留的濾餅體積為υ,則當濾液體積為V時,濾餅體積為υ·V,因此δA=υV

δ= υV  A  14-3

將式(14-3)代入式(14-2)得 dV  dr      PA2        u(υVRz+RgA  14-4

若以濾過單位體積得濾液在過濾介質上截留得濾餅干固體重量C代替υ,并以單位重量得阻抗r代替Rz,則式(14-4)可改寫成 dV  dr      PA2        uCVr+RgA  14-5

式中:r——污泥比阻

定壓過濾時,式(14-5)對時間積分:∫˙0  dt=v0   (  uCVr   PA2 + Ur0  PA )dV  14-6

                                   t= uCrV2r   2PA2 + uR0V   PA

                                    t  V= uCrV  2PA2 +  uRg  PA   14-7

式(14-7)說明:在定壓下過濾,t/VV成直線關系,即:y-bx+a

                斜率b= uCr  2PA2   截距 a= uRg  PA    因此比阻公式為 r 2PA2   u· b  C  14-8

r單位為cm/gbs/cm6Cg/cm3

從式(14-8)可以看出,要求得污泥比阻r,需在實驗條件下求出斜率bC0b的求法是:可在定壓下(真空度保持不變)通過測定一系列的rV數據,用圖解法求取


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