污泥比阻测定实验装置概述

一、实验目的

污泥比阻（Specific Resistance to Filtration, SRF）是评价污泥脱水性能的关键指标，反映污泥在

过滤过程中阻力的大小。

本实验装置通过测定污泥在恒压条件下的过滤速率及滤液体积，计算污泥比阻，为污泥脱水工艺（如

压滤、离心脱水）的优化提供理论依据。

1.掌握测定污泥比阻的实验方法。

2.掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂。

3.掌握确定投加混凝剂数量的方法。

二、装置组成

过滤系统

布氏漏斗：直径通常为80-100mm，底部铺有定性滤纸或微孔滤膜，用于支撑污泥并实现固液分离。

抽滤瓶：接收滤液，侧壁带有刻度或连接液位传感器，用于精确计量滤液体积。

真空泵：提供恒定负压（通常为0.05-0.1MPa），通过真空表调节并监控压力。

测量系统

电子天平/量筒：实时记录滤液质量或体积（需记录时间-滤液量数据）。

计时器：精确记录过滤时间（秒表或数字计时器）。

压力表：监测真空度，确保实验过程中压力稳定。

辅助部件

缓冲瓶：防止污泥颗粒进入真空泵，保护设备。

橡胶管/阀门：连接各组件，控制气流和密封性。

三、实验原理

在恒压条件下，污泥的过滤过程符合卡门过滤方程：

$$\frac{t}{V}=\frac{\mu \cdot r\cdot C}{2P{A}^2}\cdot V+\frac{\mu \cdot R_m}{PA}$$

其中：

• $t$：过滤时间（s），$V$：滤液体积（m³）

• $\mu$：滤液动力粘度（Pa·s），$P$：过滤压力（Pa）

• $r$：污泥比阻（m/kg），$C$：单位滤液对应的污泥固体质量（kg/m³）

• $A$：过滤面积（m²），$R_m$：滤材阻力（m⁻¹）

通过测定 $t/V$ 与 $V$ 的线性关系，计算斜率 $K=\frac{\mu \cdot r\cdot C}{2P{A}^2}$，进而求得污泥比阻 $r$。

四、操作流程

样品准备：将污泥搅拌均匀，测定其含水率及固体浓度（如MLSS）。

装置组装：连接漏斗、抽滤瓶、真空泵，检查气密性。

实验操作：

倒入定量污泥至漏斗，启动真空泵并记录初始时间。

每隔固定时间（如30s）记录滤液体积，直至过滤速率显著下降。

数据整理：绘制 t/V-V 曲线，计算比阻 r。

五、注意事项

恒压控制：真空度需保持稳定，避免波动影响数据准确性。

滤材选择：滤纸或滤膜的孔径需一致，避免堵塞导致误差。

温度影响：滤液粘度受温度影响，实验应在恒温环境或记录温度修正数据。

污泥代表性：样品需充分混合，避免沉降导致浓度不均。

六、应用意义

污泥比阻测定可指导以下场景：

选择经济高效的脱水设备（如带式压滤机 vs 板框压滤机）；

优化调理剂（如PAC、PAM）的投加量；

评估污泥预处理（如超声、热处理）对脱水性能的改善效果。

七、装置示意图（可选）

可附简图标注各组件连接关系，例如：

污泥样品 → 布氏漏斗（滤纸） → 抽滤瓶（滤液收集） → 缓冲瓶 → 真空泵  

                          ↑  

                      真空表/压力控制

通过该装置，可系统分析污泥的过滤特性，为实际工程中的脱水工艺设计提供科学依据。

八.技术指标

1.装置工作环境：常温、常压下运行。

2.工作电源：电压AC220V±10%、50Hz，单相三线制，功率≤200w。

3.304不锈钢台面、不锈钢框架实验台（30*30mm不锈钢方管、配脚轮均为万向轮带禁锢脚）。

4.装置外形尺寸：650mm*450mm*1300mm。

九.主要配置及参数

1.缓冲罐1套：透明有机玻璃管、壁厚5mm、φ150*200mm。

2.计量筒1套：透明有机玻璃管、壁厚5mm、φ50*350mm。

3.布氏漏斗1只：陶瓷、Ø100mm。

4.透明标高尺1条：0~350mm。

5.循环水式多用循环真空泵1台：电压220V，功率180W，双表双抽头，单头抽气量10L/min，最大真空度0.0974Mpa。

6.真空压力表1只：双普力-0.1~0MPa。

7.透明管1批、气动快接头、气动弯头、铜阀1个。

8.电源控制系统：双面亚光密纹喷塑电控箱1只，控制箱面板采用深蓝色楷体；正泰电器：带灯自锁按钮开关等组成。

八.技术指标

1.装置工作环境：常温、常压下运行。

2.工作电源：电压AC220V±10%、50Hz，单相三线制，功率≤200w。

3.304不锈钢台面、不锈钢框架实验台（30*30mm不锈钢方管、配脚轮均为万向轮带禁锢脚）。

4.装置外形尺寸：650mm*450mm*1300mm。

九.主要配置及参数

1.缓冲罐1套：透明有机玻璃管、壁厚5mm、φ150*200mm。

2.计量筒1套：透明有机玻璃管、壁厚5mm、φ50*350mm。

3.布氏漏斗1只：陶瓷、Ø100mm。

4.透明标高尺1条：0~350mm。

5.循环水式多用循环真空泵1台：电压220V，功率180W，双表双抽头，单头抽气量10L/min，最大真空度0.0974Mpa。

6.真空压力表1只：双普力-0.1~0MPa。

7.透明管1批、气动快接头、气动弯头、铜阀1个。

8.电源控制系统：双面亚光密纹喷塑电控箱1只，控制箱面板采用深蓝色楷体；正泰电器：带灯自锁按钮开关等组成。

定制污泥比阻测定实验装置（单组）标准配置
缓冲罐1套：透明有机玻璃管、壁厚5mm、φ150＊200mm。计量筒1套：透明有机玻璃管、壁厚5mm、φ50＊350mm。布氏漏斗1只：陶瓷、Ø100mm。透明标高尺1条：0~350mm。