污泥比阻測定實驗裝置 污泥比阻測定儀器  型號：DP-250

主要參數(shù)及配置：
吸濾筒尺寸：? 150×250 mm,、裝置總尺寸： 500mm×350mm×1300mm,、電源 220V  率200W、
配置：用有機玻璃圓管制成吸濾筒1套,、并配有300ml計量筒2套,、有機玻璃布氏漏斗2只（?100）、抽氣接管1根,、連接管道1根,、真空表1只、真空泵1臺,、放氣閥1只,、滲漏閥1只、連接管道和閥,、不銹鋼臺架等組成

 注：(本說明書及提供的計算方法和實驗數(shù)據(jù)僅供參考：根據(jù)學校實際實驗得出的數(shù)據(jù)為準,。)

、污泥比阻測定實驗裝置實驗目的：

污泥比阻（或稱比阻抗）是表示污泥脫水性能的綜合性標,，污泥比阻愈大,，脫水性能愈差，反之脫水性能愈好,。本實驗測定活性污泥的比阻,，是以FeCl₃和Al₂(SO₄)₃為混凝劑行試驗,。

希望通過實驗達到下述目的：

掌握測定污泥比阻的實驗方法；

掌握用布氏漏斗試驗選擇混凝劑,；

掌握確定投加混凝劑的方法,。

二、實驗原理：

污泥比阻是單位過濾面積上,，單位干重濾餅所具有的阻力,，在數(shù)值上等于粘滯度為1時，濾液通過單位重量的泥餅產(chǎn)生單位濾液流率所需要的壓差,，

影響污泥脫水性能的因素有：污泥的性質,、污泥的濃度、污泥和濾液的粘滯度,、混凝劑的種類和投加量等,。通常是用布氏漏斗試驗，通過測定污泥濾液濾過介質的速度快慢來確定污泥比阻的大小,，并不同污泥的過濾性能,，確定混凝劑及其投加量。

污泥脫水是依靠過濾介質（多孔性物質）兩面的壓力差作為推動力,，使水分強制通過過濾介質,，固體顆粒被截留在介質上，達到脫水的目的,。成壓力差的方法有四種：

依靠污泥本身厚度的靜壓力（如污泥自然干化場的滲透脫水）,；

過濾介質的面成負壓（如真空過濾脫水）；

加壓污泥把水分過濾介質（如壓濾脫水）,；

成離心力作為推動力（如離心脫水）,。

根據(jù)推動力在脫水過程中的演變，可分為定壓過濾與恒豎過濾兩種,。前者在過濾程中壓力保持不變,；后者在過濾過程中過濾速度保持不變。

本實驗是用抽真空的方法成壓力差,，并用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力,，使整個實驗過程壓力差恒定。

過濾開始時,，濾液只需克服過濾介質的阻力,，當濾餅逐步形成后，濾液還需克服濾餅本身的阻力,。濾餅是由污泥的顆粒堆積而成的,，也可視為種多孔性的過濾介質，孔道屬于毛細管,。因此,，真正的過濾層包括濾餅與過濾介質,。由于過濾介質的孔徑遠比污泥顆粒的粒徑大，所以只過濾開始階段,，濾液往往是渾濁的,。隨著濾餅的形成，阻力變大,，濾液變清,。

由于污泥懸浮顆粒的性質不同，濾餅的性質可分為兩類：類為不可壓縮性濾餅,，如沉砂,、初次沉淀污泥或其他無機沉渣，在壓力作用下,，顆粒不會變形，因而濾餅中濾液的通道（如毛細管孔徑與長度）不因壓力作用的變化而改變,；另類為可壓縮性濾餅,，如活性污泥，在壓力的作用下,，顆粒會變形,，隨著壓力增加，顆粒被壓縮并擠入孔道中,，使濾液的通道變小,，阻力增加。

過濾時,，濾液體積V與壓強降P,、過濾面積A、過濾時間t成正比,，而與過濾阻力R,、濾液粘滯度u成正比，即過濾時：V= Par  uR（ml）  （14-1）

式中：V——濾液體積（ml）,；

      P——過濾時壓強（Pa）

      A——過濾面積（cm²）

      t——過濾時間（s）

          u——濾液粘度（Pa·s）

          R——單位過濾面積上,，通過單位體積的濾液所產(chǎn)生的過濾阻力，決定于濾餅性質（cm^-1）

過濾阻力R包括濾餅阻力R_z和過濾介質阻力R_g兩分,。阻力R隨濾餅厚度增加而增加,，過濾速度則隨濾餅厚度

的增加而減小，因此將式（14-1）改寫成微分形式： dV  dt ＝ PA  uR＝    RA    u(δR_z+R_g)   （14-2）

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式中：δ——泥餅的厚度

設每濾過單位體積的濾液,，在過濾介質上截留的濾餅體積為υ,，則當濾液體積為V時，濾餅體積為υ·V,，因此δA=υV

δ＝ υV  A  （14-3）

將式（14-3）代入式（14-2）得 dV  dr＝      PA²        u（υVR_z+R_gA）  （14-4）

若以濾過單位體積得濾液在過濾介質上截留得濾餅干固體重量C代替υ,，并以單位重量得阻抗r代替R_z,則式（14-4）可改寫成 dV  dr＝      PA²        u（CVr+R_gA）  （14-5）

式中：r——污泥比阻

定壓過濾時,，式（14-5）對時間積分：∫^˙₀  dt=∫^v₀   (  uCVr   PA² + Ur₀  PA )dV  （14-6）

                                   t= uCrV²r   2PA₂ + uR₀V   PA 

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

式（14-7）說明：在定壓下過濾，t/V與V成直線關系,，即：y-bx+a

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

r單位為cm/g,，b為s/cm⁶，C為g/cm³

從式（14-8）可以看出,，要求得污泥比阻r,，需在實驗條件下求出斜率b和C₀b的求法是：可在定壓下（真空度保持不變）通過測定系列的r—V數(shù)據(jù)，用圖解法求取,，見圖14-1,，C的求法為：

實驗步驟：

測定污泥的固體濃度C₀。

配制FeCl₃（10g/l）和Al₂（SO₄）₃（10g/l）混凝劑溶液,。

用FeCl₃（10g/l）混凝劑調(diào)節(jié)污泥（每組加種混凝劑量,，加量分別為污泥干重的5％、6％,、7％,、8％、9％,、10％）,。

在布氏漏斗上放置快速濾紙（直徑大于漏斗，大于倍）,，用水潤濕,，貼緊周底。

啟動真空泵,，用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)真空壓力到比實驗壓力小約1/3,，實驗壓力為35.5kPa（真空度266mmHg）或70.9 kPa（真空度532mmHg），使濾紙緊貼漏斗底,，關閉真空泵,。

放50-100ml調(diào)節(jié)好的污泥在漏斗內(nèi)，（污泥度不過濾紙度）,，使其依靠重力過濾1分鐘,，啟動真空泵，調(diào)節(jié)真空壓力至實驗壓力,，記下此時計量筒內(nèi)的濾液體積V₀,。啟動秒表。在整個實驗過程中,，仔細調(diào)節(jié)真空度調(diào)節(jié)閥,，以保持實驗壓力恒定。

每隔定時間（開始過濾時可每隔10s或15s，濾速減慢后每隔30s或1min）,，記下記量筒內(nèi)相應的濾液體積V¹,。

定壓過濾至濾餅破裂，真空破壞,，如真空長時間不破壞,，則過濾20分鐘即可停止（也可30-40min，待泥餅形成為止）,。

測出定壓過濾后濾餅的厚度及固體濃度,。

10、另取加Al₂（SO₄）₃混凝劑的污泥（每組加混凝劑與加FeCl₃量相同）及不加混凝劑的污泥,，按實驗步驟4-9分別行實驗,。