活性污泥比阻的测定实验报告

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1、一、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。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/

2、(cm•s)]成正比。V=pFtμRmL(1-1)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）：ⅆVⅆt=pFμRz+Rg(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。ⅆVⅆt=pFμα'δ=pFμα'C'VF(1-3)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

3、可改写为：21ⅆVⅆt=pF2μαCV(1-4)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：tV=μαC2pF2⋅V(1-5)式(1-5)说明在定压下过滤，t/V与V成直线关系，其斜率为：b=t∕VV=μαC2pF2α=2pF2μ⋅bC=KbC(1-6)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

4、定义：C=Q0-QyCdQy(g滤饼干重/mL滤液)(1-7)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：Qy=Q0C0-CdCy-Cd代入式（1-7），化简后得：C=Q0-QyCdQy(g滤饼干重/mL滤液)(1-8)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21饼厚度

5、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。C=1100-CiCi-100-CfCf(g滤饼干重/mL滤液)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%。C=1100-2.32.3-100-2020=138.48=0.0260(g/mL)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

6、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。21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

7、.3实验步骤(1)测定污泥的含水率，求出其固定浓度C0；(2)配制FeCl3(10g/L)混凝剂；(3)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%；(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)6.加入l00mL需实验的污泥于布氏漏斗中，开动真

8、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；(7)每隔一定时间(开始过滤时可每隔10s或15s，滤速减慢后可隔30s或60s)记下计量管内相应的滤液量；(8)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；(9)关闭阀门取下滤饼放人称量瓶内称量；(10)称量后的滤饼干105℃的烘箱内烘干称量；(11)计算出滤饼的含水比，求出单位体积滤液的固体量C0。21四、数据记录与整理4.