汙泥過濾脫水技術說明

2021-08-27 00:05:33 字數 2354 閱讀 1890

一、實驗目的

1.通過實驗掌握汙泥比阻的測定方法;

2.掌握用布氏漏斗試驗選擇混凝劑;

3.掌握確定汙泥的最佳混凝劑投加量;

二、實驗原理

汙泥比阻是表示汙泥過濾特性的綜合性指標,它的物理意義是:單位重量的汙泥在一定壓力下過濾時在單位過濾面積上的阻力。求此值的作用是比較不同的汙泥(或同一種汙泥加入不同量的混劑後)的過濾效能。

汙泥比阻愈大,過濾效能愈差。

過濾時濾液體積v(ml)與推動力p(過濾時的壓強降g/(cm2),過濾面積f(cm2),過濾時間t(s)成正比,而與過濾阻力r(cm?s2/ml),濾液粘度μ(g/cm2?s)成反比。

(1)過濾阻力包括濾渣阻力rc和過濾隔層阻力rg構成。而阻力r隨濾渣層的厚度增加而增大,過濾速度則減少。因此將(1)式改寫成微分形式:

(2)由於rg比rc相對說較小,為簡化計算,姑且忽略不計。

(3)式中:α′:單位體積汙泥的比阻。

δ:濾渣厚度

c′:獲得單位體積濾液所得的濾渣體積。

如以濾渣乾重代替濾渣體積,單位重量汙泥的比阻代替單位體積汙泥的比阻,則(3)式可改寫為:

(4)式中:α:汙泥比阻,在cgs制中,其量綱為(s2/g),在工程單位制中其量綱為(cm/g)。在定壓下,在積分界線由)到t及o到v內對(4)式積分,可得:

(5)式(5)說明在定壓下過濾,t/v與v成直線關係,其斜率為:

(6)因此,為求得汙泥比阻,需要在實驗條件下求出b及c。

b的求法可在定壓下(真空度保持不變)通過測定一系列的t~v資料,用**法求得。

c的求法:根據所設定義:濾餅乾重(g/ml)濾液

(7)式中:q0:汙泥量,ml;qy:濾液量,ml;cd:濾餅固體濃度,g/ml

根據液體平衡,有下式成立:q0=qy+qd

根據固體平衡,有下式成立:q0c0=qycy+qdcd

式中:c0:汙泥固體濃度,g/ml

cy:濾液固體濃度,g/ml

qd:濾餅量,ml。

可得:代入(7)式,簡化後得:

(8)上述求c值的方法,必須量測濾餅的厚度方可求得:但在實驗過程中量測濾餅厚度是很困難的,且不易量準,故改用測濾餅含水比的方法,求c值:

濾餅幹量(g/ml)濾液

式中:c:100g汙泥中的幹汙泥量;

c′:100g濾餅中的幹汙泥量。

例如汙泥含水比97.7%,濾餅含水率為80%

一般認為比阻在109~1010s2/g的汙泥算作難過濾的汙泥,比阻在(0.5~0.9)×109s2/g的汙泥算作中等,比阻小於0.4×109s2/g的汙泥容易過濾。

投加混凝劑可以改善汙泥的脫水效能,使汙泥的比阻減小。對於無機混凝劑如fecl3?al2(so4)3等投加量,一般為汙泥乾重的5~10%高分子混凝劑如聚丙烯醯胺,鹼式氯化鋁等,投加量一般為幹汙泥重的1%」

三、實驗裝置

汙泥比阻測試儀器一套以及相應的汙泥濃度測試儀器等。

四、實驗步驟

1.測定汙泥的含水率,求出其固體濃度c0;

2.配製fecl3(10g/l)和al2(so4)3(10g/l)混凝劑;

3.加入fecl3混凝劑調節汙泥(每組加一種混凝劑量),加量分別為幹汙泥重的0%(不加混凝劑)2%,4%,6%,8%,10%。

4.在布氏漏斗上(直徑65~80mm)放置濾紙,用水潤濕,貼緊周底。

5.開動真空幫浦,調節真空壓力,大約比實驗壓力小1/3(實驗時真空壓力採用266mmhg或532mmhg)關掉真空幫浦。

6.加入100ml需實驗的汙泥於布氏漏斗中,開動真空幫浦,調節真空壓力至實驗壓力;達到此壓力後,開始起動秒錶,並記下開始時計量管內的濾液v0。

7.間隔一定時間(開始過濾時可每隔10或15秒,濾速減慢後可隔30或60秒)記下計量管內相應的濾液量。

8.一直過濾至真空破壞,如真空長時間不破壞,則過濾20分鐘後即可停止。

9.關閉閥門取下濾餅放入稱量瓶內烘乾稱重。

10.稱重後的濾餅於105℃的烘櫃內烘乾稱重。

11.計算出濾餅的含水比,求出單位體積濾液的固體量c;

12.另取加al2(so4)3混凝劑的汙泥(每組的加量與fecl3相同)及不加混凝劑的汙泥,按實驗步驟2~11分別進行實驗。

試驗過程中應注意以下事項:

1.汙泥中加混凝劑後應充分混合;

2.在整個過濾過程中,真空度應始終保持一致。

3.實驗時,抽真空裝置的各個接頭處不應漏氣。

五、整理實驗結果

1.測定並記錄實驗基本引數:

2.將布氏漏斗實驗所得資料按表1記錄並計算。

3.以t/v為縱座標,v為橫座標作圖,求b。

4.根據原汙泥的含水率及濾餅的含水率求出c。

5.列表計算比阻值 (表2比阻值計算表)

6.以比阻為縱座標混凝劑投加量為橫座標作圖求出最佳投加量。

六、對實驗結果進行分析討論

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