主頁 > 技術文章 > 活性汙泥性質的測定（dìng）實驗指導（dǎo）2025-07-11

活性汙泥性質的測定（dìng）實驗（yàn）指導

一、活性汙泥性質的測定實驗指導--實驗目（mù）的
汙泥比阻（或（huò）稱（chēng）比阻抗（kàng））是（shì）表示汙泥脫水性（xìng）能的綜合性指標。汙泥比阻越大，脫水性能越差，反（fǎn）之（zhī）脫水性能越好。汙泥比阻是單位過濾（lǜ）麵積上，單位幹重濾餅所具有的阻力，在數值上等於粘滯度為1時，濾液通過單位的泥餅（bǐng）產生單位濾液流率所需要的壓差。在汙泥中加入混凝劑、助濾劑等（děng）化學藥劑，可使比阻降低，脫水（shuǐ）性能改善。
希望（wàng）通過實驗達到下述目的：
1.通過實驗進一步理解比阻的概念，並掌握測定汙泥比阻的實驗（yàn）方法；
2.掌握用布氏漏鬥實驗選擇混凝劑；
3.掌（zhǎng）握確定投加混（hún）凝劑數量的（de）方法；
4.通過比阻測定評價汙泥脫水性能。
二、實驗裝置的工作（zuò）原理
實驗裝置的組成（chéng）：
1.真空泵1台 2.計量筒4個（gè） 3.抽氣接管4套 4.布氏（shì）漏鬥4個
5.吸濾筒1個（gè） 6.真空表1隻 7.實驗（yàn）台架1套 8.連接管道、電（diàn）源開關等1套
整體外形尺寸：1000mm×400mm×1300mm
每次測定汙泥用量50—100ml，真空壓力35.5——70.9 kpa，測定時間20—40min。吸濾筒尺寸：直徑×高（gāo）度=Φ150mm×250mm

汙泥比阻測定裝置示意圖

測（cè）定（dìng）汙泥比阻的實（shí）驗裝置見所附示（shì）意圖（tú）。汙泥（ní）脫水是依靠過濾介質（多孔性物質）兩麵（miàn）的壓力（lì）差（chà）作為推動（dòng）力（lì），使水分強製通過（guò）過濾（lǜ）介質，固體顆粒被截留在介質上，達到脫水的目的。本實驗是用抽（chōu）真（zhēn）空的方法造成壓（yā）力差（chà），並用調節閥（fá）調節壓力，使整個實驗過程壓力差恒定。
過濾開始時濾液（yè）隻需克服過濾介質的阻力，當濾餅逐步形（xíng）成後，濾液還需（xū）克服濾餅本身的阻力。濾餅的（de）性（xìng）質可分為兩（liǎng）類（lèi），一類為不可壓縮性濾餅，如沉砂，初沉池汙泥和其它無機汙泥；另（lìng）一類為可壓縮性濾餅，如活性汙泥，在壓力的作用下，汙泥會變形。
三（sān）、實驗步驟
1.測定汙泥的含水率，求出其固（gù）體濃度C₀
2.配（pèi）製FeCl₃（10g/L）混凝劑或聚丙（bǐng）烯酰胺（àn）（0.3%）絮凝劑（jì）。
3.調節汙泥（每組加（jiā）一種混凝劑），采用FeCl₃混凝劑時加量分別（bié）為幹汙泥質量的0（不加混凝劑）、2%、4%、6%、8%、10%；采（cǎi）用聚丙烯酰胺時，投加量分別為幹（gàn）汙泥質量的0、0.1%、0.2%、0.5%
再布氏漏鬥上（直徑65~80mm）放置濾紙，用水潤濕，貼（tiē）緊周邊（biān）。
4.開動（dòng）真空泵，調節真空壓力，大約（yuē）比實驗壓力小1/3.[實（shí）驗時真空（kōng）壓力采用266mmHg(35.46kPa)或532 mmHg(70.93kPa)]時關掉真（zhēn）空泵。
5.加入100mL需實（shí）驗（yàn）的汙泥於布氏漏鬥中，開動真空泵，調節（jiē）真（zhēn）空壓力至實驗壓力；開始啟動（dòng）秒表，並記下開動時計量管內的濾液V₀每隔一（yī）段時間（開始過（guò）濾時（shí）可每隔10s或15s，濾速減慢後可（kě）每隔30s或60s）記下計量管內相應的濾液量。一直過濾至真空破壞，如真空長時間不破壞，則過濾20min後即可停止。關閉閥（fá）門（mén），取下濾餅（bǐng）放入稱量瓶內（nèi）稱量
6.稱量後的濾餅於（yú）105℃的烘箱內烘幹稱量
7.計算出濾餅的含（hán）水（shuǐ）率，求出單位體積濾液的（de）固體量（liàng）ω
四、相關知識點
1.汙泥（ní）脫水:將汙泥的含水率降低到85%以（yǐ）下的（de）操作叫汙泥脫水。汙泥經脫水後具有固體特性（成塊或餅狀），並與運輸和最終處理。常用的脫水方法有真空過濾、壓濾、離心等。汙泥機械（xiè）脫水是以過濾介質兩麵的壓差作（zuò）為動力，達（dá）到泥（ní）水分離和汙泥濃縮的（de）目的。
影響汙泥脫水的（de）因素較多，主要有：汙（wū）泥濃度（或含水率）、汙（wū）泥種類及性質（zhì）、汙泥預處理方法、壓力差、過濾介質種類、性質；
過濾基本方程式為（wéi）

（式1）
式中：t——過濾時間（jiān），s
V——濾液體積，m³
P——真空度（dù），Pa
A——過（guò）濾麵積（jī），m²或cm²
μ——濾液的動力黏滯係數Pa·s
ω——過濾單（dān）位體積的濾液在過（guò）濾介質（zhì）上截留的（de）固（gù）體質量kg/m³
r——比阻s²/g或m/kg
過濾基本方程式給出了在壓力一定的條（tiáo）件（jiàn）下，濾液的體積與時間t的函數關係，指出了過濾麵積A、壓力p、汙泥性能ω、γ值對過濾的影響。
2.汙（wū）泥比阻及其測定方法：汙泥比阻r時表示汙泥過濾特性的綜合（hé）性指標，它的物理意（yì）義是單位質量的汙泥在一定壓力下過濾時在單位過濾麵積上產生的阻力（lì）。即單位過（guò）濾麵積上濾餅單位幹重所具有的（de）阻力。求此值的作用是比較不（bú）同的汙泥（ní）（或同一種汙泥加入不同量的混凝劑後）的過濾性能。汙泥比阻愈大，過濾性（xìng）能愈（yù）差。
將過濾（lǜ）方程改寫為

以抽濾實驗為基礎，測定一係列的t~V數據，即測定不同過濾時間t時濾液量V，並以濾液量V為橫坐標，以t/V為（wéi）縱坐標（biāo），所（suǒ）得直線斜（xié）率為（wéi）b。然後由（式3）即可計算出新測汙泥的比阻r。
ω得求法根據所設定（dìng）義有

（g濾餅幹重/mL濾液（yè））（式4）
式中：Q0——過濾汙泥量，mL
Qy——濾液量，mL
Cb——濾餅（bǐng）固（gù）體濃度g/mL
一般認為比阻在10⁹~10¹⁰s²/g的汙泥難以過（guò）濾（lǜ），比阻小於0.4×10⁹s²/g的汙泥（ní）容易過濾。
在汙泥脫水中，往往要進行化學調理，即采用向汙泥中投加混凝劑的（de）方法降低汙泥的比（bǐ）阻r值（zhí），改善汙泥脫水性（xìng）能。所以，汙泥的性質、混凝劑的種類、濃度、投加量以及反應時間等均影響化學調理的效果。在相同實驗條件下，選（xuǎn）擇不同的（de）藥劑、投加量和反應時（shí）間（jiān），通過汙泥比阻（zǔ）實驗確定最（zuì）佳的脫水條件（jiàn）。
五、實驗數據及結果整（zhěng）理
1.測定並記（jì）錄實驗基本參數，記錄格式如（rú）下：
實（shí）驗日（rì）期（qī）     年    月（yuè）     日；
原汙泥的含水率（%）           原汙泥的固體濃度（mg/L）
不加混凝劑的濾餅的含水率（%）        加混凝劑濾（lǜ）餅的含水（shuǐ）率（lǜ）（%）
實驗真空度（mmHg）
2.將布氏（shì）漏鬥實驗（yàn）所得數據按表記（jì）錄並計算
表1 布氏漏鬥實（shí）驗所得數據記錄表

時間/s	計量（liàng）管濾液量V’/mL	濾液量 V=V’-V₀/mL	/（s/mL）	備注

3.以

為縱坐標，V為橫坐標作圖，其直線率為

，求得b。
4.根據原汙泥的含水率及濾餅的含水（shuǐ）率求出ω
5.列表計算比阻值
6.以比阻（zǔ）為縱坐標，混凝劑投加量為橫坐標，作圖求最（zuì）佳（jiā）投加量（liàng）。
六、注意事項
1.檢查計量管與布氏漏鬥之間是否漏氣
2.濾紙稱量烘幹，放到布氏漏鬥內，要先用蒸餾水濕（shī）潤，而且用真（zhēn）空泵（bèng）抽吸一下。濾紙要貼緊不能漏氣
3.汙泥倒入布氏漏（lòu）鬥內時。有部分濾液流入計量筒，所以正常開始實驗後記錄量筒內濾液體積。
4.汙泥中加混凝劑（jì）後應（yīng）充分混合。
5.在整個過濾過（guò）程中（zhōng），真空度確定後始終保（bǎo）持一致（zhì）。
七、實驗配套設備及儀器(由用戶自行購買)
烘箱、秒表、快速濾紙、分析（xī）天平、混凝劑配製容器、移液管等。
八、說明
吸濾筒作為真空（kōng）室及（jí）盛水之用，用有機玻璃製成（chéng），上有真空（kōng）表和調節閥，下有放空閥。
九（jiǔ）、思（sī）考題
1.判斷生汙泥、消化汙泥脫水性能好壞（huài），分析其原因。
2.測定汙泥比阻在工程上有何實際意義（yì）？

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