汙泥比阻(zǔ)測定實驗裝置 配件汙(wū)泥(ní)比阻測定儀  型號：HAD-250

主要參數及(jí)配置：
吸濾(lǜ)筒(tǒng)尺寸：Ø 150×250 mm，裝置(zhì)總(zǒng)尺寸： 500mm×350mm×1300mm，電(diàn)源 220V  率(shuài)200W，
配置：用有機(jī)玻璃圓(yuán)管製成(chéng)吸濾筒(tǒng)1套，並配有300ml計(jì)量(liáng)筒2套(tào)，有(yǒu)機玻(bō)璃布氏漏(lòu)鬥2隻(zhī)（Ø100），抽氣接(jiē)管(guǎn)1根(gēn)，連接管道(dào)1根，真空(kōng)表1隻，真(zhēn)空泵(bèng)1台(tái)，放氣閥1隻(zhī)，滲漏閥1隻(zhī)，連(lián)接管道(dào)和閥(fá)，不鏽鋼台架等組(zǔ)成(chéng)

 注(zhù)：(本說明書(shū)及(jí)提供的計算(suàn)方法和(hé)實(shí)驗(yàn)數據僅(jǐn)供參(cān)考：根(gēn)據學校(xiào)實際實驗得出的(dí)數(shù)據(jù)為(wéi)準。)

，實驗目的：

汙泥比(bǐ)阻(zǔ)（或稱(chēng)比阻(zǔ)抗）是表示(shì)汙(wū)泥(ní)脫水(shuǐ)性能的(dí)綜合(hé)性(xìng)標(biāo)，汙(wū)泥比(bǐ)阻(zǔ)愈大，脫(tuō)水(shuǐ)性能愈差，反(fǎn)之脫水(shuǐ)性能(néng)愈好(hǎo)。本實(shí)驗測(cè)定(dìng)活(huó)性(xìng)汙泥(ní)的比阻，是(shì)以FeCl₃和(hé)Al₂(SO₄)₃為混凝劑(jì)行(háng)試(shì)驗(yàn)。

希望(wàng)通過實驗達到下述(shù)目的：

掌(zhǎng)握測定(dìng)汙泥比(bǐ)阻(zǔ)的實(shí)驗方法；

掌握用(yòng)布氏(shì)漏(lòu)鬥試(shì)驗選(xuǎn)擇混(hùn)凝劑(jì)；

掌(zhǎng)握(wò)確定(dìng)投(tóu)加混(hùn)凝(níng)劑的方法(fǎ)。

二，實驗原(yuán)理：

汙(wū)泥(ní)比(bǐ)阻(zǔ)是單(dān)位(wèi)過濾(lǜ)麵(miàn)積(jī)上(shàng)，單(dān)位(wèi)幹(gān)重(zhòng)濾餅(bǐng)所具有的阻(zǔ)力(lì)，在數(shù)值上(shàng)等(děng)於(yú)粘滯(zhì)度為1時，濾液通(tōng)過單位重(zhòng)量的泥(ní)餅產生單位濾液(yè)流(liú)率(shuài)所(suǒ)需要的壓差，

影(yǐng)響汙(wū)泥(ní)脫(tuō)水性(xìng)能的因素(sù)有：汙泥的性(xìng)質，汙泥的(dí)濃度(dù)，汙泥(ní)和(hé)濾液(yè)的(dí)粘滯度(dù)，混凝(níng)劑的(dí)種(zhǒng)類和(hé)投(tóu)加(jiā)量等。通常是用布氏(shì)漏鬥(dǒu)試(shì)驗，通(tōng)過測定汙泥(ní)濾液濾過介質的(dí)速(sù)度快慢來確定(dìng)汙泥比(bǐ)阻的大小，並不同汙泥(ní)的(dí)過(guò)濾性能，確(què)定(dìng)混凝(níng)劑及其投(tóu)加(jiā)量。

汙(wū)泥(ní)脫(tuō)水(shuǐ)是依(yī)靠過(guò)濾(lǜ)介質(zhì)（多(duō)孔性物質）兩麵的壓力(lì)差(chà)作為(wéi)推(tuī)動(dòng)力，使水(shuǐ)分強製通過過濾(lǜ)介(jiè)質，固體(tǐ)顆(kē)粒(lì)被(bèi)截(jié)留在(zài)介質上(shàng)，達到脫水的目的(dí)。成壓(yā)力(lì)差(chà)的方(fāng)法有四種(zhǒng)：

依(yī)靠汙泥本(běn)身(shēn)厚度(dù)的(dí)靜壓力（如汙(wū)泥自(zì)然幹(gān)化(huà)場的滲(shèn)透脫(tuō)水）；

過濾介質(zhì)的(dí)麵(miàn)成(chéng)負(fù)壓（如真(zhēn)空(kōng)過(guò)濾脫水）；

加壓(yā)汙泥把(bǎ)水分(fēn)過濾介(jiè)質(zhì)（如壓濾(lǜ)脫水(shuǐ)）；

成(chéng)離心(xīn)力作為(wéi)推(tuī)動力（如離心脫水）。

根據(jù)推動力在(zài)脫(tuō)水(shuǐ)過程中的演(yǎn)變，可分(fēn)為定(dìng)壓(yā)過(guò)濾(lǜ)與恒豎過(guò)濾兩種(zhǒng)。前(qián)者在(zài)過濾程(chéng)中壓力保持(chí)不變；後(hòu)者(zhě)在過濾(lǜ)過(guò)程中過(guò)濾速度保(bǎo)持(chí)不變。

本實驗(yàn)是(shì)用抽真空的方法(fǎ)成壓(yā)力差(chà)，並用調(tiáo)節閥(fá)調(tiáo)節壓(yā)力(lì)，使整個實(shí)驗過(guò)程(chéng)壓力(lì)差(chà)恒定。

過(guò)濾開始時，濾(lǜ)液隻需克服過(guò)濾介(jiè)質的阻力，當濾餅逐步(bù)形(xíng)成(chéng)後(hòu)，濾(lǜ)液還需(xū)克(kè)服濾餅本身(shēn)的阻力(lì)。濾餅(bǐng)是由(yóu)汙泥(ní)的(dí)顆(kē)粒堆(duī)積(jī)而成的，也可視為(wéi)種(zhǒng)多孔性(xìng)的過濾(lǜ)介(jiè)質(zhì)，孔道屬於(yú)毛(máo)細管(guǎn)。因此，真正的(dí)過濾層包(bāo)括(kuò)濾餅與(yǔ)過濾介質。由於過(guò)濾(lǜ)介質(zhì)的孔徑遠(yuǎn)比(bǐ)汙泥(ní)顆(kē)粒(lì)的粒(lì)徑大，所以(yǐ)隻過濾開始(shǐ)階段，濾(lǜ)液(yè)往往(wǎng)是渾(hún)濁的。隨(suí)著濾餅的形成，阻力(lì)變(biàn)大，濾液(yè)變(biàn)清。

由於汙泥懸浮顆(kē)粒的性(xìng)質不同(tóng)，濾餅的(dí)性質(zhì)可分(fēn)為兩類：類(lèi)為不(bù)可壓(yā)縮性(xìng)濾餅，如(rú)沉砂，初(chū)次沉(chén)澱汙(wū)泥或(huò)其(qí)他無機沉渣(zhā)，在(zài)壓力作(zuò)用下，顆粒(lì)不會(huì)變形，因而濾餅(bǐng)中濾(lǜ)液的通道(dào)（如毛(máo)細管孔徑與(yǔ)長度）不(bù)因(yīn)壓力作用的變化(huà)而(ér)改變(biàn)；另類(lèi)為可壓縮性濾(lǜ)餅，如活性(xìng)汙泥，在壓力的(dí)作用下，顆粒(lì)會變(biàn)形，隨著(zhuó)壓(yā)力(lì)增加，顆(kē)粒(lì)被(bèi)壓縮並擠入孔道(dào)中，使濾液的通(tōng)道變(biàn)小(xiǎo)，阻力增(zēng)加(jiā)。

過濾(lǜ)時，濾(lǜ)液體(tǐ)積V與壓強(qiáng)降P，過(guò)濾麵積A，過濾(lǜ)時間(jiān)t成正比(bǐ)，而(ér)與過(guò)濾阻力R，濾液(yè)粘(nián)滯度u成(chéng)正比，即過濾時：V= Par  uR（ml）  （14-1）

式中：V——濾(lǜ)液體(tǐ)積(jī)（ml）；

      P——過(guò)濾(lǜ)時(shí)壓強（Pa）

      A——過(guò)濾(lǜ)麵積(jī)（cm²）

      t——過(guò)濾(lǜ)時(shí)間(jiān)（s）

          u——濾(lǜ)液(yè)粘度（Pa·s）

          R——單位過濾麵(miàn)積(jī)上，通(tōng)過單位(wèi)體(tǐ)積(jī)的濾液(yè)所(suǒ)產(chǎn)生(shēng)的(dí)過(guò)濾(lǜ)阻(zǔ)力(lì)，決定於濾餅(bǐng)性(xìng)質(zhì)（cm^-1）

過(guò)濾(lǜ)阻力(lì)R包括濾餅(bǐng)阻力R_z和(hé)過(guò)濾介(jiè)質(zhì)阻(zǔ)力R_g兩分。阻(zǔ)力(lì)R隨(suí)濾(lǜ)餅(bǐng)厚度增加(jiā)而增加，過濾速度(dù)則(zé)隨濾餅厚度

的(dí)增加(jiā)而(ér)減(jiǎn)小，因此(cǐ)將式(shì)（14-1）改(gǎi)寫成微(wēi)分形式： dV  dt ＝ PA  uR＝    RA    u(δR_z+R_g)   （14-2）

1

式(shì)中：δ——泥餅的厚(hòu)度

設(shè)每濾(lǜ)過單(dān)位體(tǐ)積的濾液(yè)，在過(guò)濾介(jiè)質(zhì)上截留(liú)的(dí)濾餅體(tǐ)積為υ，則(zé)當濾液(yè)體(tǐ)積為V時(shí)，濾餅(bǐng)體(tǐ)積(jī)為(wéi)υ·V，因此δA=υV

δ＝ υV  A  （14-3）

將(jiāng)式（14-3）代(dài)入式(shì)（14-2）得(dé) dV  dr＝      PA²        u（υVR_z+R_gA）  （14-4）

若以(yǐ)濾過單(dān)位體積得濾(lǜ)液在過濾(lǜ)介質上(shàng)截留得濾餅幹(gān)固(gù)體重量(liáng)C代替(tì)υ，並以單位重量得阻抗(kàng)r代(dài)替(tì)R_z,則(zé)式（14-4）可(kě)改寫成 dV  dr＝      PA²        u（CVr+R_gA）  （14-5）

式(shì)中(zhōng)：r——汙泥比(bǐ)阻

定壓過(guò)濾(lǜ)時，式（14-5）對(duì)時間(jiān)積(jī)分(fēn)：∫^˙₀  dt=∫^v₀   (  uCVr   PA² + Ur₀  PA )dV  （14-6）

                                   t= uCrV²r   2PA₂ + uR₀V   PA 

                                    t  V= uCrV  2PA² +  uR_g  PA   （14-7）

式（14-7）說(shuō)明：在定壓(yā)下過濾(lǜ)，t/V與V成直綫(xiàn)關(guān)係，即：y-bx+a

                斜率b= uCr  2PA²   截距 a= uR_g  PA    因此(cǐ)比阻(zǔ)公式為 r＝ 2PA²   u· b  C  （14-8）

r單(dān)位(wèi)為cm/g，b為s/cm⁶，C為g/cm³

從式(shì)（14-8）可(kě)以(yǐ)看出，要(yào)求得汙(wū)泥比(bǐ)阻r，需在實驗(yàn)條件(jiàn)下求(qiú)出斜率b和C₀b的求法是：可在定壓下(xià)（真(zhēn)空度(dù)保持(chí)不(bù)變）通過測定係(xì)列的r—V數據(jù)，用圖解法(fǎ)求取，見圖(tú)14-1，C的求法(fǎ)為：

配件(jiàn)汙泥(ní)比阻測定儀(yí)實(shí)驗步驟：

測(cè)定汙泥的(dí)固體濃度(dù)C₀。

配製FeCl₃（10g/l）和(hé)Al₂（SO₄）₃（10g/l）混凝劑(jì)溶(róng)液(yè)。

用FeCl₃（10g/l）混(hùn)凝(níng)劑調(tiáo)節汙(wū)泥(ní)（每(měi)組加(jiā)種混(hùn)凝(níng)劑量(liáng)，加量(liáng)分別(bié)為(wéi)汙(wū)泥(ní)幹重(zhòng)的(dí)5％，6％，7％，8％，9％，10％）。

在布(bù)氏漏(lòu)鬥(dǒu)上放置(zhì)快速濾紙（直徑大(dà)於(yú)漏(lòu)鬥，大於倍），用水(shuǐ)潤濕(shī)，貼緊(jǐn)周(zhōu)底。

啟(qǐ)動真空泵(bèng)，用調(tiáo)節閥(fá)調(tiáo)節真空(kōng)壓力(lì)到比實(shí)驗壓力小約1/3，實(shí)驗壓(yā)力(lì)為(wéi)35.5kPa（真(zhēn)空(kōng)度266mmHg）或70.9 kPa（真空度532mmHg），使濾紙(zhǐ)緊(jǐn)貼漏鬥(dǒu)底，關閉(bì)真空(kōng)泵。

放(fàng)50-100ml調節好的汙(wū)泥在(zài)漏鬥內，（汙(wū)泥度(dù)不(bù)過(guò)濾(lǜ)紙(zhǐ)度），使其依靠重力過濾1分(fēn)鐘(zhōng)，啟(qǐ)動真空(kōng)泵，調(tiáo)節(jié)真(zhēn)空壓(yā)力(lì)至實驗壓力(lì)，記下此時(shí)計量筒(tǒng)內的濾液(yè)體(tǐ)積(jī)V₀。啟(qǐ)動(dòng)秒表(biǎo)。在(zài)整(zhěng)個(gè)實(shí)驗過程(chéng)中，仔細調(tiáo)節(jié)真空(kōng)度(dù)調(tiáo)節閥，以保(bǎo)持(chí)實(shí)驗壓(yā)力(lì)恒定。

每隔定(dìng)時(shí)間(jiān)（開(kāi)始過濾時可(kě)每隔10s或15s，濾速(sù)減(jiǎn)慢後每隔(gé)30s或(huò)1min），記下記(jì)量(liáng)筒(tǒng)內相(xiāng)應的濾(lǜ)液體(tǐ)積(jī)V¹。

定壓過(guò)濾至濾(lǜ)餅破(pò)裂，真空破壞(huài)，如(rú)真空長(cháng)時(shí)間(jiān)不(bù)破(pò)壞(huài)，則(zé)過濾20分(fēn)鐘即可停止(zhǐ)（也(yě)可30-40min，待泥餅(bǐng)形成為止(zhǐ)）。

測出定壓過(guò)濾後(hòu)濾(lǜ)餅的厚(hòu)度(dù)及固體濃度(dù)。

10，另取加(jiā)Al₂（SO₄）₃混(hùn)凝(níng)劑(jì)的汙泥（每組加(jiā)混凝劑與(yǔ)加(jiā)FeCl₃量(liáng)相同）及(jí)不加混凝劑的汙(wū)泥(ní)，按實(shí)驗步(bù)驟4-9分(fēn)別(bié)行(háng)實(shí)驗(yàn)。