3.7实验七 污泥过滤脱水--水处理教案(清华大学精品课程)

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1、实验七污泥过滤脱水一、实验目的1.通过实验掌握污泥比阻的测定方法；2.掌握用布氏漏斗试验选择混凝剂；3.掌握确定污泥的最佳混凝剂投加量；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：单位重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(或同一种污泥加入不同量的混剂后)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)，滤液粘度μ(g/cm2·s)成反比。(1)过

2、滤阻力包括滤渣阻力Rc和过滤隔层阻力Rg构成。而阻力R随滤渣层的厚度增加而增大，过滤速度则减少。因此将(1)式改写成微分形式：(2)由于Rg比Rc相对说较小，为简化计算，姑且忽略不计。(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，单位重量污泥的比阻代替单位体积污泥的比阻，则(3)式可改写为：(4)式中：α：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)到t及O到V内对(4)式积分，可得：(5)式(5)说明在定压下过滤，t/

3、V与V成直线关系，其斜率为：(6)2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，用图解法求得。C的求法：根据所设定义：滤饼干重(g/ml)滤液(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，有下式成立：Q0=Qy+Qd根据固体平衡，有下式成立：Q0C0=QyCy+QdCd式中：C0：污泥固体浓度，g/mlCy：滤液固体浓度，g/mlQd：滤饼量，ml。可得：代入(7)式，简化后得：(8)上述求C值的方法，必须量测滤饼的厚度方可求得：但

4、在实验过程中量测滤饼厚度是很困难的，且不易量准，故改用测滤饼含水比的方法，求C值：滤饼干量(g/ml)滤液式中：C：100g污泥中的干污泥量；C′：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%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泥的脱水性能，使污泥的比阻减小。对于无机混凝剂如FeCl3·Al2(SO4)3等投加量，一般为污泥干重的5～10%高分子混凝剂如聚丙烯酰胺，碱式氯化铝等

5、，投加量一般为干污泥重的1%”三、实验设备污泥比阻测试仪器一套以及相应的污泥浓度测试仪器等。四、实验步骤21.测定污泥的含水率，求出其固体浓度C0；2.配制FeCl3(10g/l)和Al2(SO4)3(10g/l)混凝剂；3.加入FeCl3混凝剂调节污泥(每组加一种混凝剂量)，加量分别为干污泥重的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或532mmHg)关掉真空泵。6.加入100ml需实

6、验的污泥于布氏漏斗中，开动真空泵，调节真空压力至实验压力；达到此压力后，开始起动秒表，并记下开始时计量管内的滤液V0。7.间隔一定时间(开始过滤时可每隔10或15秒，滤速减慢后可隔30或60秒)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20分钟后即可停止。9.关闭阀门取下滤饼放入称量瓶内烘干称重。10.称重后的滤饼于105℃的烘柜内烘干称重。11.计算出滤饼的含水比，求出单位体积滤液的固体量C；12.另取加Al2(SO4)3混凝剂的污泥(每组的加量与FeCl3相同)及不加混凝剂的污泥，按实验步骤2~11分别进行实验

7、。试验过程中应注意以下事项：1.污泥中加混凝剂后应充分混合；2.在整个过滤过程中，真空度应始终保持一致。3.实验时，抽真空装置的各个接头处不应漏气。五、整理实验结果1.测定并记录实验基本参数：2.将布氏漏斗实验所得数据按表1记录并计算。3.以t/V为纵坐标，V为横坐标作图，求b。4.根据原污泥的含水率及滤饼的含水率求出C。5.列表计算比阻值(表2比阻值计算表)6.以比阻为纵坐标混凝剂投加量为横坐标作图求出最佳投加量。六、对实验结果进行分析讨论2