活性污泥比阻的测定实验报告范文文稿.docx
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活性污泥比阻的测定实验报告范文文稿
一、实验目的
1.通过实验掌握污泥比阻的测定方法；
2.掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂；
3.掌握确定污泥的最佳泥凝剂投加量。
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：
单位质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（或同一污泥加入不同量的混合剂后）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），滤液黏度μ[g/（cm•s）]成正比。
过滤阻力包括滤渣阻力Rz和过滤隔层阻力Rg构成。
而阻力只随滤渣层的厚度增加而增大，过滤速度则减少。
因此将式（1-1）改写成微分形式（1-2）：
由于只Rg比Rz相对来说较小，为简化计算，姑且忽略不计。
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，单位质量污泥的比阻代替单位体积污泥的比阻，则（1-3）式可改写为：
式中，α为污泥比阻，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0到t及0到V内对式（1-4）积分，可得：
式（1-5）说明在定压下过滤，t/V与V成直线关系，其斜率为：
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，用图解法求斜率。
C的求法。
根据所设定义：
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Qo=Qy+Qd
根据固体平衡QoCo=QyCy+QdCd
式中：
C0——污泥固体浓度，g/mL；
Cy——污泥固体浓度，g/mL；
Qd——污泥固体滤饼量，mL。
可得：
代入式（1-7），化简后得：
上述求C值的方法，必须测量滤饼的厚度方可求得，但在实验过程中测量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。
式中：
Ci——l00g污泥中的干污泥量；
Cf——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，A12（SO4）3等投加量，一般为干污泥质量的5%~10%高分子混凝剂如聚丙烯酰胺，碱式氯化铝等，投加量一般为干污泥质量的1%。
三、实验内容
3.1实验设备与试剂
滤纸若干，烘箱1个，分析天平1台，FeCl310g/L，具塞玻璃量筒1个，抽滤筒1个，真空泵1台，布氏漏斗1个，真空表1块，秒表1个。
3.2实验装置
实验装置如图3-1所示。
图3-1比阻实验装置图
1-真空泵；2-吸滤瓶；3-真空调节阀；4-真空表；
5-布氏漏斗；6-吸滤垫；7-计量管
3.3实验步骤
（1）测定污泥的含水率，求出其固定浓度C0；
（2）配制FeCl3（10g/L）混凝剂；
（3）用FeCl3混凝剂调节污泥（每组加一种混凝剂），加量分别为干污泥质量的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（35.46kPa）或532mmHg（70.93kPa）]关掉真空泵；
（6）6.加入l00mL需实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，并记下开动时计量管内的滤液V0；
（7）每隔一定时间（开始过滤时可每隔10s或15s，滤速减慢后可隔30s或60s）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20min后即可停止；
（9）关闭阀门取下滤饼放人称量瓶内称量；
（10）称量后的滤饼干105℃的烘箱内烘干称量；
（11）计算出滤饼的含水比，求出单位体积滤液的固体量C0。
四、数据记录与整理
4.1实验基本参数
实验温度28℃
实验压力0.05MPa
混凝剂FeCl3
混凝剂浓度10g/L
污泥含水率98%
布氏漏斗内径7.00cm
4.2实验数据记录
1.布氏漏斗实验数据记录
表4-1布氏漏斗实验数据1
混凝剂投加量：
0%
时间/s
计量管滤液量V'/mL
滤液量V=V'-V0/mL
t/V（s/mL）
0
67
0
0.00
10
75
8
1.25
20
90
23
0.87
30
115
48
0.63
40
129
62
0.65
50
140
73
0.68
60
150
83
0.72
70
159
92
0.76
80
165
98
0.82
90
170
103
0.87
120
185
118
1.02
150
195
128
1.17
180
210
143
1.26
210
220
153
1.37
240
230
163
1.47
300
243
176
1.70
360
250
183
1.97
450
253
186
2.42
表4-2布氏漏斗实验数据2
混凝剂投加量：
2%
时间/s
计量管滤液量V'/mL
滤液量V=V'-V0/mL
t/V（s/mL）
0
55
0
0.00
10
75
20
0.50
20
98
43
0.47
30
120
65
0.46
40
139
84
0.48
50
157
102
0.49
60
163
108
0.56
70
185
130
0.54
80
195
140
0.57
90
205
150
0.60
120
228
173
0.69
150
242
187
0.80
180
243
188
0.96
表4-3布氏漏斗实验数据3
混凝剂投加量：
4%
时间/s
计量管滤液量V'/mL
滤液量V=V'-V0/mL
t/V（s/mL）
0
52
0
0.00
10
65
13
0.77
20
90
38
0.53
30
112
60
0.50
40
125
73
0.55
50
140
88
0.57
60
150
98
0.61
70
160
108
0.65
80
170
118
0.68
90
180
128
0.70
120
199
147
0.82
150
215
163
0.92
180
230
178
1.01
210
239
187
1.12
表4-4布氏漏斗实验数据4
混凝剂投加量：
6%
时间/s
计量管滤液量V'/mL
滤液量V=V'-V0/mL
t/V（s/mL）
0
74
0
0.00
10
88
14
0.71
20
107
33
0.61
30
125
51
0.59
40
140
66
0.61
50
152
78
0.64
60
164
90
0.67
70
174
100
0.70
80
183
109
0.73
90
190
116
0.78
120
210
136
0.88
150
225
151
0.99
180
241
167
1.08
210
256
182
1.15
240
259
185
1.30
表4-5布氏漏斗实验数据5
混凝剂投加量：
0%
时间/s
计量管滤液量V'/mL
滤液量V=V'-V0/mL
t/V（s/mL）
0
65
0
0.00
10
74
9
1.11
20
90
25
0.80
30
109
44
0.68
40
120
55
0.73
50
140
75
0.67
60
155
90
0.67
70
169
104
0.67
80
180
115
0.70
90
185
120
0.75
120
205
140
0.86
150
223
158
0.95
180
240
175
1.03
210
247
182
1.15
240
249
184
1.30
表4-6布氏漏斗实验数据6
混凝剂投加量：
10%
时间/s
计量管滤液量V'/mL
滤液量V=V'-V0/mL
t/V（s/mL）
0
70
0
0.00
10
84
14
0.73
20
101
31
0.64
30
123
53
0.57
40
133
63
0.63
50
145
75
0.67
60
157
87
0.69
70
167
97
0.72
80
175
105
0.76
90
183
113
0.80
120
205
135
0.89
150
223
153
0.98
180
240
170
1.06
210
253
183
1.15
240
258
188
1.28
2.滤饼称量前后实验数据
表4-7滤饼称量前后实验数据
混凝剂投加量/%
0
2
4
6
8
10
滤纸+称量瓶质量/g
47.6187
47.6494
41.1802
43.8233
42.3945
46.9590
烘干前滤纸滤饼+称量瓶质量/g
52.5592
55.1826
50.0844
51.6992
48.4273
52.0084
烘干后滤纸滤饼+称量瓶质量/g
48.7265
50.1202
44.7853
46.7563
44.1344
48.1720
滤饼湿重/g
4.9405
7.5332
8.9042
7.8759
6.0328
5.0494
干污泥质量/g
1.1078
2.4708
3.6051
2.9330
1.7399
1.2130
滤饼含水率/%
77.58
67.20
59.51
62.76
71.16
75.98
五、数据处理与分析
已知污泥比阻计算公式为：
因此，欲求得污泥比阻α，必须先求得b、C及K值。
1.1b值求解
1.绘制t/V-V曲线
根据表4-1至表4-6的数据，以t/V值为纵坐标、V值为横坐标，绘制不同混凝剂浓度下的t/V-V曲线如图5-1所示。
图5-1不同混凝剂浓度下的t/V-V曲线（原始）
对图5-1中曲线
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