多樣品污泥比阻測定裝置詳細(xì)說明書說明
注意：(本說明書及提供的計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)僅供參考：根據(jù)學(xué)校實(shí)際實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)為準(zhǔn),。)
一,、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
污泥比阻（或稱比阻抗）是表示污泥脫水性能的綜合性指標(biāo),，污泥比阻愈大，脫水性能愈差,，反之
脫水性能愈好,。本實(shí)驗(yàn)測定活性污泥的比阻，是以FeCl3和Al2(SO4)3為混凝劑進(jìn)行試驗(yàn),。
希望通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到下述目的：
1,、 掌握測定污泥比阻的實(shí)驗(yàn)方法；
2,、 掌握用布氏漏斗試驗(yàn)選擇混凝劑,；
3、 掌握確定投加混凝劑的方法,。
二,、實(shí)驗(yàn)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(shí),，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(zhì)、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(yàn),，通過測定污泥濾液濾過介質(zhì)的速度快慢來確定污泥比阻的大小,，并比較不同污泥的過濾性能，確定最佳混凝劑及其投加量,。
污泥脫水是依靠過濾介質(zhì)（多孔性物質(zhì)）兩面的壓力差作為推動(dòng)力,，使水分強(qiáng)制通過過濾介質(zhì)，固體顆粒被截留在介質(zhì)上,，達(dá)到脫水的目的,。造成壓力差的方法有四種：
1、 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）,；
2,、 過濾介質(zhì)的一面造成負(fù)壓（如真空過濾脫水）；
3,、 加壓污泥把水分過濾介質(zhì)（如壓濾脫水）,；
4、 造成離心力作為推動(dòng)力（如離心脫水）,。
根據(jù)推動(dòng)力在脫水過程中的演變,，可分為定壓過濾與恒豎過濾兩種。前者在過濾工程中壓力保持不變,；后者在過濾過程中過濾速度保持不變,。
本實(shí)驗(yàn)是用抽真空的方法造成壓力差，并用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力,，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程壓力差恒定,。
過濾開始時(shí)，濾液只需克服過濾介質(zhì)的阻力,，當(dāng)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,，也可視為一種多孔性的過濾介質(zhì),，孔道屬于毛細(xì)管。因此,，真正的過濾層包括濾餅與過濾介質(zhì),。由于過濾介質(zhì)的孔徑遠(yuǎn)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(zhì)不同,，濾餅的性質(zhì)可分為兩類：一類為不可壓縮性濾餅，如沉砂,、初次沉淀污泥或其他無機(jī)沉渣,，在壓力作用下，顆粒不會(huì)變形,，因而濾餅中濾液的通道（如毛細(xì)管孔徑與長度）不因壓力作用的變化而改變；另一類為可壓縮性濾餅,，如活性污泥,，在壓力的作用下，顆粒會(huì)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(shí)，濾液體積V與壓強(qiáng)降P,、過濾面積A,、過濾時(shí)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(shí)：V=? Par uR?（ml） （14-1）
式中：V——濾液體積（ml）；
P——過濾時(shí)壓強(qiáng)（Pa）
A——過濾面積（c
t——過濾時(shí)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(zhì)（cm-1）
過濾阻力R包括濾餅阻力Rz和過濾介質(zhì)阻力Rg兩部分。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(δRz+Rg)? （14-2）
式中：δ——泥餅的厚度
1
設(shè)每濾過單位體積的濾液，在過濾介質(zhì)上截留的濾餅體積為υ,，則當(dāng)濾液體積為V時(shí),，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（υVRz+RgA）? （14-4）
若以濾過單位體積得濾液在過濾介質(zhì)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
Rz,則式（14-4）可改寫成? dV dr?＝? PA2 u（CVr+RgA）? （14-5）
式中：r——污泥比阻
定壓過濾時(shí),，式（14-5）對(duì)時(shí)間積分：∫˙0 dt=∫v0 ( ? uCVr PA2? +? Ur0 PA? )dV （14-6）
t=? uCrV2r 2PA2? +? uR0V PA?
? t V?=? uCrV 2PA2? + ? uRg PA? （14-7）
式（14-7）說明：在定壓下過濾，t/V與V成直線關(guān)系,，即：y-bx+a
斜率b=? uCr 2PA2? 截距 a=? uRg 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(shí)驗(yàn)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）通過測定一系列的r—V數(shù)據(jù),，用圖解法求取
因?yàn)V液固體濃度Cy相對(duì)污泥固體濃度C0來講要小得多，故忽略不計(jì),，因此C= ? CbC0 Cb-C0?（g/ml） （14-12）
投加混凝劑可以改善污泥的脫水性質(zhì),，使污泥的比阻減小，對(duì)于無機(jī)混凝劑,，如FeCl3,、Al2(SO4)3等的投加量，一般為污泥干重的5-10％,；高分子混凝劑,，如聚丙烯酰胺、堿式氯化鋁等,，投加量一般為污泥干重的1％,。
一般認(rèn)為：比阻抗在1012-1013cm/g為難過濾污泥；在（0.5-0.9）×1012cm/g為中等,，小于0.4××1012cm/g為易過濾污泥,。
活性污泥的比阻一般為（2.74-2.94）×1013cm/g；消化污泥的比阻為（1.17-1.37）×1013cm/g,；初沉污泥的比阻為（3.9-5.8）×1012cm/g,。
