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产品型号:
HAD-250
产品名称:
污泥比阻测定实验装置
产品报价:
产品特点:
污泥比阻测定实验装置 型号:HAD-250是表示污泥脱水性能的综合性指标,污泥比阻愈大,脱水性能愈差,反之脱水性能愈好。本实验测定活性污泥的比阻,是以FeCl3和Al2(SO4)3为混凝剂进行试验。
  HAD-250污泥比阻测定实验装置的详细资料:

污泥比阻测定实验装置   型号:HAD-250

 

主要参数及配置:
吸滤筒尺寸:Ø 150×250 mm、装置总尺寸: 500mm×350mm×1300mm、电源 220V  功率200W、
配置:用有机玻璃圆管制成吸滤筒1套、并配有300ml计量筒2套、有机玻璃布氏漏斗2只(Ø100)、抽气接管1根、连接管道1根、真空表1只、真空泵1台、放气阀1只、渗漏阀1只、连接管道和球阀、不锈钢台架等组成

 

 注:(本说明书及提供的计算方法和实验数据仅供参考:根据学校实际实验得出的数据为准。)

一、污泥比阻测定实验装置  实验目的:

污泥比阻(或称比阻抗)是表示污泥脱水性能的综合性指标,污泥比阻愈大,脱水性能愈差,反之脱水性能愈好。本实验测定活性污泥的比阻,是以FeCl3和Al2(SO4)3为混凝剂进行试验。

希望通过实验达到下述目的:

掌握测定污泥比阻的实验方法;

掌握用布氏漏斗试验选择混凝剂;

掌握确定投加混凝剂的方法。

二、实验原理:

污泥比阻是单位过滤面积上,单位干重滤饼所具有的阻力,在数值上等于粘滞度为1时,滤液通过单位重量的泥饼产生单位滤液流率所需要的压差,

影响污泥脱水性能的因素有:污泥的性质、污泥的浓度、污泥和滤液的粘滞度、混凝剂的种类和投加量等。通常是用布氏漏斗试验,通过测定污泥滤液滤过介质的速度快慢来确定污泥比阻的大小,并比较不同污泥的过滤性能,确定混凝剂及其投加量。

污泥脱水是依靠过滤介质(多孔性物质)两面的压力差作为推动力,使水分强制通过过滤介质,固体颗粒被截留在介质上,达到脱水的目的。造成压力差的方法有四种:

依靠污泥本身厚度的静压力(如污泥自然干化场的渗透脱水);

过滤介质的一面造成负压(如真空过滤脱水);

加压污泥把水分过滤介质(如压滤脱水);

造成离心力作为推动力(如离心脱水)。

根据推动力在脱水过程中的演变,可分为定压过滤与恒竖过滤两种。前者在过滤工程中压力保持不变;后者在过滤过程中过滤速度保持不变。

本实验是用抽真空的方法造成压力差,并用调节阀调节压力,使整个实验过程压力差恒定。

过滤开始时,滤液只需克服过滤介质的阻力,当滤饼逐步形成后,滤液还需克服滤饼本身的阻力。滤饼是由污泥的颗粒堆积而成的,也可视为一种多孔性的过滤介质,孔道属于毛细管。因此,真正的过滤层包括滤饼与过滤介质。由于过滤介质的孔径远比污泥颗粒的粒径大,所以只过滤开始阶段,滤液往往是浑浊的。随着滤饼的形成,阻力变大,滤液变清。

由于污泥悬浮颗粒的性质不同,滤饼的性质可分为两类:一类为不可压缩性滤饼,如沉砂、初次沉淀污泥或其他无机沉渣,在压力作用下,颗粒不会变形,因而滤饼中滤液的通道(如毛细管孔径与长度)不因压力作用的变化而改变;另一类为可压缩性滤饼,如活性污泥,在压力的作用下,颗粒会变形,随着压力增加,颗粒被压缩并挤入孔道中,使滤液的通道变小,阻力增加。

过滤时,滤液体积V与压强降P、过滤面积A、过滤时间t成正比,而与过滤阻力R、滤液粘滞度u成正比,即过滤时:V= Par  uR(ml)  (14-1)

式中:V——滤液体积(ml);

      P——过滤时压强(Pa)

      A——过滤面积(cm2

      t——过滤时间(s)

          u——滤液粘度(Pa·s)

          R——单位过滤面积上,通过单位体积的滤液所产生的过滤阻力,决定于滤饼性质(cm-1

过滤阻力R包括滤饼阻力Rz和过滤介质阻力Rg两部分。阻力R随滤饼厚度增加而增加,过滤速度则随滤饼厚度

的增加而减小,因此将式(14-1)改写成微分形式: dV  dt = PA  uR=    RA    u(δRz+Rg)   (14-2)

 

1

式中:δ——泥饼的厚度

设每滤过单位体积的滤液,在过滤介质上截留的滤饼体积为υ,则当滤液体积为V时,滤饼体积为υ·V,因此δA=υV

δ= υV  A  (14-3)

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

若以滤过单位体积得滤液在过滤介质上截留得滤饼干固体重量C代替υ,并以单位重量得阻抗r代替Rz,则式(14-4)可改写成 dV  dr=      PA2        u(CVr+RgA)  (14-5)

式中:r——污泥比阻

定压过滤时,式(14-5)对时间积分:∫˙0  dt=∫v0   (  uCVr   PA2 + Ur0  PA )dV  (14-6)

                                   t= uCrV2  2PA2 + uR0  PA 

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

式(14-7)说明:在定压下过滤,t/V与V成直线关系,即:y-bx+a

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

r单位为cm/g,b为s/cm6,C为g/cm3

从式(14-8)可以看出,要求得污泥比阻r,需在实验条件下求出斜率b和C0b的求法是:可在定压下(真空度保持不变)通过测定一系列的r—V数据,用图解法求取,见图14-1,C的求法为:

 

 

实验步骤:

测定污泥的固体浓度C0

配制FeCl3(10g/l)和Al2(SO43(10g/l)混凝剂溶液。

用FeCl3(10g/l)混凝剂调节污泥(每组加一种混凝剂量,加量分别为污泥干重的5%、6%、7%、8%、9%、10%)。

在布氏漏斗上放置快速滤纸(直径大于漏斗,大于一倍),用水润湿,贴紧周底。

启动真空泵,用调节阀调节真空压力到比实验压力小约1/3,实验压力为35.5kPa(真空度266mmHg)或70.9 kPa(真空度532mmHg),使滤纸紧贴漏斗底,关闭真空泵。

放50-100ml调节好的污泥在漏斗内,(污泥高度不超过滤纸高度),使其依靠重力过滤1分钟,启动真空泵,调节真空压力至实验压力,记下此时计量筒内的滤液体积V0。启动秒表。在整个实验过程中,仔细调节真空度调节阀,以保持实验压力恒定。

每隔一定时间(开始过滤时可每隔10s或15s,滤速减慢后每隔30s或1min),记下记量筒内相应的滤液体积V1

定压过滤至滤饼破裂,真空破坏,如真空长时间不破坏,则过滤20分钟即可停止(也可30-40min,待泥饼形成为止)。

测出定压过滤后滤饼的厚度及固体浓度。

10、另取加Al2(SO43混凝剂的污泥(每组加混凝剂与加FeCl3量相同)及不加混凝剂的污泥,按实验步骤4-9分别进行实验。


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