污泥脱水性能实验
通过这个实验能够测定污泥脱水性能，以次作为选定脱水工艺流程和脱水机械型号的根据，也作为确定药剂种类，用量及运行条件的依据。
【实验目的】
（1）加深理解污泥比阻的概念。
（2）评价污泥脱水性能。
（3）选择污泥脱水性能的药剂种类、浓度、投药量。
【实验原理】
污泥经重力浓缩或消化后，含水率约在97%，体积大不便于运输。因此一般多采用机械脱水，以减小污泥体积。常用的脱水方法有真空过滤，压滤、离心等方法。污泥机械脱水是以过滤介质两面的压力差作为动力，达到泥水分离，污泥浓缩的目的。根据压力差来源的不同，分为真空过滤法，（抽真空造成介质两面压力差）压缩法（介质一面对污泥加压，造成两面压力差）。
影响污泥脱水的因数较多，主要有，
（1）污泥浓度，取决于污泥性质及过滤前浓缩程度。
（2）污泥性质，含水率，
（3）污泥预处理方法。
（4）压力差大小
（5）过滤介质种类、性质。
设备
【实验步骤】
（1）准备待测污泥（消化后的污泥）
（2）按表4-36所给出的因素、水平表，利用L9(3的4次幂)正交表安排污泥比阻实验。
测定某消化污泥比阻的因素水平表 表4-36
（3）按正交表给出的实验内容进行污泥比测定，步骤如下：
1）测定污泥含水率，求其污泥浓度；
2）布氏漏斗内放置滤纸，用水喷湿。开动真空泵，使量筒中成为负压，滤纸紧贴漏斗，关闭真空泵；
3）把100mL调节好的泥样倒入漏斗内，再次开动真空泵，使污泥在一定的条件下过滤脱水；
4)记录不同过滤时间t的滤液体积V值；
5）记录当过滤到泥面出现皲裂，或滤液达到85mL时。所需要的时间t.此指标也可用来衡量污泥过滤性能的好坏；
6）测定滤饼浓度；
7）记录见表4-37
污泥比阻实验记录
【注意事项】
（1）滤纸烘干称重，放到布氏漏斗内，而后再用真空泵抽吸一下，滤纸一定要贴近不能漏气。
（2）污泥倒入布氏漏斗内有部分滤液流入量筒，所以在正常开始实验时，应记录量筒内滤液体积Vo值。
【思考题】
（1）判断生污泥，消化污泥脱水性能好坏，分析其原因。
（2）在上述实验结果的条件下，重新编排一张正交表，以便通过实验能得到更好的污泥脱水条件。
第二篇：污泥过滤脱水实验
实验六 污泥过滤脱水——污泥比阻的测定实验
实验项目性质：综合性
所属课程名称：水污染控制工程
实验计划学时：10
1 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。
2 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。
(6-1)
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(6-1)改写成微分形式。
(6-2)
由于只Rg比Rz相对说较小，为简化计算，姑且忽略不计。
(6-3)
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(6-3)式可改写为
(6-4)
式中，α为污泥比阻，在CGS制中，其量纲为s2/g，在工程单位制中其旦纲为cm/g。在定压下，在积分界线由0到t及0到V内对式(6- 4)积分，可得
(6-5)
式(6-5)说明在定压下过滤，t／V与V成直线关系，其斜率为
(6-6)
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(见图6-1)。
C的求法。根据所设定义
(6-7)
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Q0＝Qy+Qd
根据固体平衡Q0C0＝Qy Cy+Qd Cd
式中 Co——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（6-7），化简后得
(6-8)
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，一般为污泥干质量的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％。
3 实验设备与试剂
(1)实验装置如图6-2。
图6-2 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–布式漏斗；6–吸滤垫；7–计量管
(2)秒表；滤纸。
(3)烘箱。
(4)FeCl3、A12(SO4)3。
(5)布氏漏斗。
4 实验方法与操作步骤
(1) 测定污泥的含水率，求出其固定浓度C0。
(2) 配制FeCl3 (10g/L)和A12(SO4)3(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) 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10 s或15s，滤速减慢后可隔30 s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。
(12) 量取加A12(SO4)3混凝剂的污泥(每组的加量与Fecl3量相同)及不加混凝剂的污泥，按实验步骤(2)～(11)分别进行实验。
5 实验报告记载及数据处理
(1)测定并记录实验基本参数
实验日期
原污泥的含水率及固体浓度C0
实验真空度/mmHg
不加混凝剂的滤饼的含水率
加混凝剂滤饼的含水率
(2) 将布氏漏斗实验所得数据按表6-1记录并计算。
表6-1 布氏测斗实验所得数据
(3) 以t／V为纵坐标，V为横坐标作图，求b。
(4) 根据原污泥的含水率及滤饼的含水率求出C。
(5) 列表计算比阻值α(表6-2比阻值计算表)。
(6) 以比阻为纵坐标，混凝剂投加量为横坐标，作图求出最佳投加量。
表6-2 比阻值计算表
6 注意事项
(1) 检查计量管与布氏漏斗之间是否漏气。
(2) 滤纸称量烘干，放到布氏漏斗内，要先用蒸馏水湿润，而后再用真空泵抽吸一下，滤纸要贴紧不能漏气。
(3) 污泥倒入布氏漏斗内时，有部分滤液流入计量筒，所以正常开始实验后记录量筒内滤液体积。
(4) 污泥中加混凝剂后应充分混合。
(5) 在整个过滤过程中，真空度确定后始终保持一致。
7 思考题
(1)判断生污泥、消化污泥脱水性能好坏，分析其原因。
(2)测定污泥比阻在工程上有何实际意义。
布氏漏斗
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使用中的布氏漏斗，红色橡胶管连接真空泵
布氏漏斗是实验室中使用的一种陶瓷仪器，也有用塑料制作的，用来使用真空或负压力抽吸进行过滤。普遍认为发明者为1907年诺贝尔化学奖获得者爱德华·比希纳，事实上布氏漏斗是由化学家Ernst Büchner发明的。
形状为扁圆筒状，圆筒底面上开了很多小孔。下连一个狭长的筒状出口。
使用的时候，一般先在圆筒底面垫上滤纸，将漏斗插进布氏烧瓶上方开口并将接口密封（例如用橡胶环）。布氏烧杯的侧口连抽气系统。然后将欲分离的固体、液体混合物倒进上方，液体成分在负压力作用下被抽进烧杯，固体留在上方。
常用于有机化学实验中提取结晶。这种情况的过滤完成后，还可以在上方用少量纯溶剂来洗掉结晶表面的杂质。