实验6板框压滤实验.doc

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1、实验6板框过滤实验一、实验目的及任务1.熟悉板框过滤机的结构和操作方法;2。测定在恒压过滤操作时的过滤常数；3。掌握过滤问题的简化工程处理方法。二、基本原理过滤是利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（滤布和滤渣），使悬浮液中的固、液得到分离的单元操作。过滤操作本质上是流体通过固体颗粒床层的流动,所不同的是，该固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加。过滤操作可分为恒压过滤和恒速过滤。当恒压操作时,过滤介质两侧的压差维持不变，则单位时间通过过滤介质的滤液量会不断下降.过滤速率基本方程的一般形式为：式中：V—-τ时间内的滤液量，m3;Ve——过滤介质的当量滤液体积，它是形成相当于滤布阻力的

2、一层滤渣所得的滤液体积，m3；A-—过滤面积，m2；ΔP——过滤的压力降，Pa；μ——滤液粘度，Pa·s；v-—滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次；r′——单位压差下滤饼的比阻，1/m2；s——滤饼的压缩指数,无因次。一般情况下，s=0～1，对于不可压缩的滤饼,s=0.恒压过滤时，对上式积分可得:式中：q——单位过滤面积的滤液量，q=V/A,m3/m2；qe-—单位过滤面积的虚拟滤液量，m3/m2；K——过滤常数,即，m2/s.对上式微分可得：该式表明dτ/dq～q为直线,其斜率为2/K,截距为2qe/K，为便于测定数据计算速率常数，可用Δτ/Δq替代dτ/dq，则上式可写成：将Δτ/Δ

3、q对q标绘（q取各时间间隔内的平均值），在正常情况下，各点均应在同一直线上，直线的斜率为2/K=a/b，截距为2qe/K=c，由此可求出K和qe.三、实验装置工艺流程实验装置工艺流程如图1所示。图1板框过滤实验装置工艺流程图实验泥浆可以采用污水处理后产生的污泥进行配制，也可以配置碳酸钙悬浮液作为模拟的实验泥浆。在滤料罐中配制,用搅拌器搅拌均匀后，依靠螺杆泵压力压至板框过滤机进行过滤，滤液流入量杯进行单位体积所需时间的计量,污泥则在滤布上形成滤饼。通过调节回流阀控制螺杆泵的输出压力可以获得一个恒定的压力，一般压力范围控制在0.1MPa（出厂时已调节好）。滤料通过出料管至铜闸阀的调节获得一个压滤压

4、力，过滤压力选择在0。04MPa(0。4Kg/cm2）和0.06MPa(0。6Kg/cm2）。板框过滤机的板框结构如图2所示，滤板厚度为15mm，本实验装置采用二块滤泥板（产生滤饼的那块板),一块滤液板（滤出液体的那块板），二块洗涤板（洗涤滤饼时用）构成一个板框压滤的基本单元.滤板的过滤面积（二个过滤面)合计为________m2。实验装置的板框结构如图2所示。图2板框结构示意图注：不同生产厂家和不同用途的板框结构有所不同，但工作原理基本相同。板框的排列组合单元见图3图3板框的基本排列组合单元四、实验仪器板框过滤机、2L烧杯（或者标注好每升刻度线的小水桶)2—3个、500mL烧杯3—4个，计时

5、表（有记时功能的手机）、漏斗3—4个、滤纸（105℃烘干2小时）、三角锥心瓶3-4个、100mL量筒一个五、实验操作先将滤布用水湿透，排好板和框的位置和次序（上面刻有1、2、3、4、5编号)，装好滤布，不同的板框和滤布之间用橡胶垫隔开，然后压紧板框。1、清水实验①将自来水通过进料口缓慢压入板框，检查板框是否漏，哪些地方漏，漏的地方是否影响实验结果（轻微的渗漏属正常),并以清水练习计量及调节压力的操作，流入压力与过滤实验时的压力相同（如0。04MPa）;②用清水实验时，因过滤介质的阻力不变,属恒压恒速过程；③用清水实验的数据作图可得一条平行于横轴的直线,由此可准确地求出过滤方程微分式的截距，准确

6、地求出qe。需要指出，滤布的洗净程度对截距值影响很大，因此，滤布必须用洁净的清水充分洗净，并要铺平，孔要对正.清水实验时选用压力与污泥过滤时压力相同。2、过滤实验①实验悬浮液的配制：浓度一般控制在10%（重量比）较为适宜。配置的滤料体积控制在离罐顶10cm附近,配制好的悬浮液在储料罐中用搅拌器进行搅拌；②实验污泥的配制：污泥浓度一般控制在50%(污泥体积比,半小时沉降），如需加入混凝剂,则需要在絮凝反应结束后再开始进行空气搅拌；③滤布应先湿透,滤布孔要对准，表面服贴平展无皱纹,否则会漏.装好滤布，排好板框，然后压紧板框；④开启水泵前,打开回流阀,启动后，调节回流阀控制输出压力，等到压力上升后，

7、逐步打开回流阀恒定压力。⑤取一定量(30-60mL为宜）滤料罐中的污泥于量筒中，可先静置半小时,根据污泥沉降比，分2-3个漏斗进行过滤，105℃烘干两小时后计算混合液悬浮固体浓度（MLSS).⑥调节至实验压力，打开滤液出口阀，滤液流出刚开始之际，滤液流量较快，用2000mL烧杯接滤液，并开始计时，每流出1000ml记录一次时间,待滤液流量较慢时,用500ml烧杯接滤液，此时每隔500ml记录一次时