污泥比阻课件.pptVIP

1. 实验目的 及原理介绍 2. 仪器设备 3.操作步骤 1.1、实验目的 考察污泥恒压过滤过程中通量及阻力的变化 测定恒压过滤过程中阻力分布 求通量衰减指数 测定活性污泥的比阻 1.2、 原理介绍 过滤中的膜通量表达为： 式中：J为膜通量（L/m2.h），ΔV为滤液的体积，t为过滤时间，A为膜表面积。 同时过滤过程中通量满足达西（Darcy’s law）方程： ΔP为膜两侧的压力差（Pa），μ为透过液粘度（Pa.s），R为过滤总阻力。 从理论上讲，过滤总阻力R包括清洁膜的固有阻力Rm、 过滤过程中的浓差极化阻力Rcp、凝胶层阻力Rg、 堵塞阻力Rp和吸附阻力Ra。 如图1所示。 图1 膜过滤阻力分布示意图 对膜过滤活性污泥中的各项污染阻力的测定过程如下： （1）在一定的压力下，先用清洁膜对蒸馏水进行 过滤，通过达西方程计算出膜固有阻力Rm； （2）在相同压力下用该膜对活性污泥进行过滤 （过滤 过程中不搅拌），取最初过滤时（第15秒） 所得瞬时阻力为总阻力R； （3）将活性污泥从过滤器中取出，并加入等量 蒸馏水，在不加压的情况下通过磁力搅拌将膜 清洗5min， 然后弃掉清洗液，再加入等量的蒸 馏水，在相同压力下进行过滤实验，所测得的 阻力值从总阻力中扣除，即被认为是凝胶极化阻力Rp； （4）之后再将料液倒掉，将膜取出，并用脱脂棉擦去膜 面沉积物，再将膜重新装好，加入等量蒸馏水，在相同 压力下测过滤阻力，该阻力扣除膜固有的阻力即为内部 污染阻力Ri，而将该值从上次所测阻力中扣除即得外部污染阻力Re 该测试过程可以通过图2来反映。 图2 阻力计算示意图 式（2）可进一步表达为： 对活性污泥的过滤，污染阻力主要是膜面沉积层，即（Rcp＋Rg），因此，式（3）简化为： 式中：r为单位表示的污泥比阻（m/ kg），M为沉积层密度（kg/m2） C为污泥浓度kg/m3。 式（8）说明，在定压下过滤，t／V与V成直线关系，即 斜率 ： 截距 ： 因此比阻公式为: 污泥比阻(或称比阻抗)是表示污泥脱水性能的综合斗指标，污泥比阻愈大，脱水性能愈差，反之脱水性能愈好，可以通过投加FeCl3和A12(SO4)3，混凝剂进行试验。 2、仪器设备 实验装置如图3所示。 图中死端过滤反应器是一个容积为350mL的有机玻璃杯式滤器，内设磁力搅拌浆，在本试验中用于提供对膜的水力清洗；外加压力通过高 压氮气提供；料液从顶部带旋扭的孔中加入；滤液流入电子天平上的容器中，通过检测重力的变化，再折算为体积。试验用膜为PVDF平板膜，其直径为6.5cm，膜面积为0.00332m2，孔径为0.1~0.2μm。 实验设备和仪器仪表 1 终端过滤器 1个，容积350mL 2 磁力搅拌器 1台 3 电子天平 1台 4 氮气瓶 1个 5 减压阀 1个 6 实验用膜（0.22μm） 若干 7 漏斗 2个 8 烧杯 500mL 2个 9温度计 1支 10量筒 250mL 3个 实验步骤 1. 膜过滤试验方法 试验过程中先用清洁的膜对蒸馏水进行过滤，测得初始通,然后再对一定体积的污泥混合液进行过滤，从产生滤液开始，每10-15s记取一次滤液质量，过滤时间在5－10min左右，由所得的值可以计算出膜通量。 试验中为了便于比较膜通量，不仅需要避免不同膜片所带来的差异，而且需要考虑（不同阶段实验中）料液温度不同所带来的影响，为此需采用相对通量值，并将不同温度下测得的过滤通量折算到25℃下的通量值。 相对通量值定义为：Jt /J0，其中Jt为t时刻的膜通量，J0为清洁膜的纯水通量，该比值扣除了不同膜片之间的差异，因此具有可比性。 Jt /J0随过滤时间的衰减趋势可表示为：