电容式污泥比阻自动测定仪的设计研制

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1、电容式污泥比阻自动测定仪的设计研制许宝庆哈尔滨蓝山环境技术开发公司150000刘丽萍张德君黑龙江建筑职业技术学院150000摘要利用电容传感器的电容量变换达到测量液位高度的技术原理，把电容传感器外极筒与玻璃计量管底部联通成U型连通器结构，顶部设有气相联通孔相通，电容传感器电极与数显仪表连接。当布什漏斗内的污泥在稳定负压作用下，液体透过滤纸流入玻璃计量管和电容传感器外极筒内，电容传感器自动测量和玻璃计量管目测确认测量同步或单独进行；实现了数据的自动记录计算，求出污泥比阻值。关键词污泥比阻电容测位储存输出污泥比阻测定仪是测定污水处理厂污泥比阻的专用仪器，

2、也是有关水处理科研实验、教学活动的常用仪器设备。讼期以来，一直在用的仪器，即使改型，也是在辅助部件上技术改造，而关键的抽滤测量部件及测量技术方法没有改变，存在着设备陈旧、组装麻烦、操作原始落后且复杂、效率低等问题，己不能满足目前有关生产、科研、教学活动的要求，我们在工作中更是深有感触。因此，结合生产实践，对污泥比阻测定仪的检测关键技术、关键部件进行了创新设计，及辅助部件的技术改造，达到了国内技术领先水平。1.在用的污泥比阻测定仪的测定原理和存在的问题1.1污泥比阻的定义：污泥比阻r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

3、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凝剂后）的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差，即脱水性越差。比阻测定过程与真空过滤脱水过程基木相近，因此比阻能非常准确地反映出污泥的真空过滤脱水性能；比阻也能比较准确地反映出污泥的压滤脱水性能。一般污泥的比阻值都要远高于机械脱水所要求的比阻值。因此，机械脱水前需要采取必要的调理预处理措施降低污泥比阻。比阻公式：式中：dV/dt=i^jg速度，m3/s；乂=滤出液体积，m3;t=il滤时间，s;P=il滤压力，N/m2；A=过滤面积，m2;C=单位体积滤出液所得滤

4、饼干重，kg/m3；r=污泥过滤比阻抗，m/kg；Rm=过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力，m/m2；&11^;=滤出液的动力粘滞度，N?s/m2。斜率为b，则有该公式即为测定污泥比阻的基本公式。0前在用的污泥比阻测定仪，只是通过该仪器的应用实验以获得系列完整的t/V〜V数据，再作图绘制线型求斜率b，计算出比阻「。1.2在用的污泥比阻测定仪框图。1真空泵2抽滤瓶3真空调节阀4真空表5布氏漏斗6抽滤垫7计量瓶8连接管9秒表主要技术参数：检测真空压力：35.46~70.93kpa;检测污泥量：50mL或lOOmL;计量瓶规格：量程250mm、d=24

5、mm、计量刻度：2.2mm/mL;计量方法：0测计量瓶刻度确认记录；检测速度：次/10S、次/15S、次/30S、次/60S;测量误差：≤10%.1.3存在的问题：（1）至少需要两人以上同吋全程手工操作，0视计量记录；（2）抽滤计量初始段，滤液流出速度较快，计量瓶内液面升速快并受到液流冲击产生跳动，操作人员0视计量确认误差较大，iL难以同步；（3＞计量瓶直径较大，所以量程小，误差大；（4）测定仪仅仅完成了比阻测定的实验数据部分而己，后续计算无法实现数据自动交换，效率很低。1.电容式污泥比阻自动测定仪方案设计2.1自动污泥比阻测定仪桐图2.1框图

6、1真空泵2抽滤瓶3真空调节阀4真空表5布氏漏斗6抽滤垫7计量管8电容测位传感器9数显仪表10排液阀2.2关键技术的创新与原理(1)关键技术部件框图1玻璃计量管.直径为dl2电容传感器外极筒.直径为d23电容传感器带有绝缘护套的内极棒.直径为d3,H2为被测液面的液相距离，H1为气相距离，电容器的测量量程为H=H2+H1(2)创新与原理电容式液位测定仪是利用电容传感器的电容量变换达到测量液位高度的一种仪表，由2.1框图中的8电容测位传感器和9数显仪表组成；而关键技术的创新是2.1框图中8电容测位传感器和7计量管的结构设计和其实现测量容量、液位的技术原理

7、，见2.2(1)框图。从该框图中可以直观看出2电容传感器外极简与3电容传感器内极棒构成了一个电容为C的同轴圆柱电容器，Kl、K2分别为气相和液相介质和容器的有关常数：C=klH2+k2Hl=HklH2+k2Hl=(K1-K2)H2+K2H电容C与液位高H2成线性关系，电容C的变化即可检测液位高的变化，也就检测了流入电容器腔内和1计量管内液体的容量。测量电容2电容传感器外极简与1玻璃计量管底部联通成U型连通器结构，顶部设奋气相联通孔相通，以保持上部气相压力的相等。测量电容的正、负电极与数显仪表连接。1玻璃计量管标有计量量程和容量单位刻度。当布什漏斗内的

8、污泥在真空泵和抽滤瓶的稳定负压作用下，液体透过滤纸流入玻璃计量管内，电容传感器自动计量和玻璃计量管目测确认计