成層沉澱實驗指導

  

成層沉澱實驗指導書


一:實驗目的
1.加深對成層沉澱的特點,基本概念及沉澱規律的理解。
2.掌握成沉沉澱的實驗方法,並對實驗數據進行分析整理,繪製靜沉曲線。
3.通過實驗確定某汙水曝氣池混合液的靜沉曲線,並為茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計澄清濃縮池提供必要的茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計參數。
二:實驗原理
進入沉澱池的混合液,在重力作用下進行泥水分離,汙泥下沉,清水上升,最終經過等濃區後清水區出流。因此,為了滿足澄清的要求,即出流水不帶走懸浮物,水流上升速度v一定要小於或等於等濃區汙泥沉降u,即v=Q/A≤u,在工程應用中,該式常寫成
A=aQ/u
Q:處理水量,成層沉澱實驗指導(圖1)
u:等濃區汙泥沉速,m/h
A:沉澱池按沉清要求的平麵麵積,成層沉澱實驗指導(圖2)
a:修正係數,a=1.05-1.2
進入沉澱池後分離出來的汙泥,從上至下逐漸濃縮,最後由池底排出,這一過程通過兩種作用完成:一是重力作用下形成靜沉固體通量G成層沉澱實驗指導(圖3),其值取決於每一段麵處汙泥濃度C成層沉澱實驗指導(圖4)及汙泥沉速u成層沉澱實驗指導(圖4),即G成層沉澱實驗指導(圖3)=C成層沉澱實驗指導(圖4)u成層沉澱實驗指導(圖4);二是連續排泥造成汙泥下降,形成排泥固體通量G成層沉澱實驗指導(圖4),其值取決於每一斷麵處汙泥濃度Ci和由於排泥而造成的泥麵下沉速度v
                                  成層沉澱實驗指導(圖10)
                                 成層沉澱實驗指導(圖11)
v:排泥時泥麵下沉速度
成層沉澱實驗指導(圖12):回流汙泥量
   汙泥在沉澱池內單位時間,單位麵積下沉的汙泥量,取決於汙泥性能成層沉澱實驗指導(圖13)和運行條件成層沉澱實驗指導(圖14),即固體通量成層沉澱實驗指導(圖15),極限固體通量,當進入沉澱池的進泥銅梁G成層沉澱實驗指導(圖16)大於極限固體通量時,汙泥在下沉到該斷麵時,多餘汙泥將於此斷麵處積累。長此下去,回流汙泥不僅達不到應有的濃度,池內泥麵反而上升,最後隨水流流出。因此按濃度要求,沉澱池茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計應滿足
                                 成層沉澱實驗指導(圖17)
成層沉澱實驗指導(圖18)
成層沉澱實驗指導(圖19):進泥通量
Q:處理水量,成層沉澱實驗指導(圖1)
R:回流比
C成層沉澱實驗指導(圖16):曝氣池混合液汙泥質量濃度成層沉澱實驗指導(圖22)
G成層沉澱實驗指導(圖23):極限固體通量,成層沉澱實驗指導(圖24)
A:沉澱池按弄所要求的平麵麵積,成層沉澱實驗指導(圖2)
   澄清濃縮池在連續穩定運行中,池內可分為四區,5-1所示。池內汙泥濃度沿著池高的分布狀況如圖5-2。
成層沉澱實驗指導(圖26)
成層沉澱實驗指導(圖27)
1.加速段(ab段)
汙泥絮凝區,此段時間很短,曲線略向下彎曲,這是渾液麵形成的過程,反映了顆粒絮凝性能。
2.等速沉澱階段(bc段)
實驗開始時,沉澱柱上端出現一清晰的泥—水界麵並等速下沉。這是由於懸浮顆粒的相互牽製和強烈幹擾,均衡了他們各自的沉澱速度,使顆粒群體以共同幹擾後的速度下沉。此
時,汙泥濃度不變,汙泥顆粒是等速沉降,它不因沉澱曆時的不同而變化。表現為沉澱過程線上的bc段,是一斜率不變的直線,故稱為等速沉澱段。
3.過渡段段(cd段)
過渡段又稱變濃區,此段為汙泥等濃區向壓縮區的過渡段,其中既有懸浮物的幹擾沉澱,也有懸浮物的擠壓脫水作用,在沉澱過程線上,是cd間所表現出的彎曲段,即沉速逐漸減小此時等濃區消失,故c點又稱為沉層沉澱臨界點。
4.壓縮階段(cd段)
當汙泥濃度進一步增大後,顆粒間相互直接接觸,機械支托,形成鬆散的網狀結構,在壓力作用下顆粒重新排列組合,他攜帶的水分子也從網中脫出,這就是壓縮過程,此過程也是等速沉澱過程。   
三.步驟及記錄
1.將取自處理廠活性汙泥曝氣池內正常運行的混合液,放入水池,攪拌均勻,同時取樣測定其原汙泥混合液的濃度MLSS值。
2.在原水箱中用活性汙泥水配製MLSS為3.0g/L左右的混合液50L,攪拌均勻後用泵打入沉澱柱。當柱中水位上升到高於底部法蘭盤平齊處1m時,手動停泵同時關閉閥門。
3.每隔1min讀數一次,讀出泥水界麵沉降距離。讓水樣靜沉,前期以1-2min為間隔,後期以5-10min為間隔,記錄液麵的沉澱位置。
相關數據記錄入表
成沉沉澱記錄入表。
沉澱時間/min 渾液麵位置/cm 渾液麵高度/cm
0 50 100
2 55 95
4 62.5 87.5
6 72 78
8 79 71
10 86.5 63.5
12 93 57
14 97 53
16 102 48
18 105 45
20 107 43
22 109.5 40.5
24 112 38
26 113.5 36.5
28 115 35
30 116 34
32 117.5 32.5
34 118 32
36 119 31
38 120 30
40 121 29
4. 當泥水界麵沉降距離5min內小於2cm時停止讀數,然後打開底閥排泥水,並將自來水打入柱中清洗。
5.再按MLSS為4.0,5.0,6.0,7.0,8.0g/L配製混合液,分別重複前述實驗。
四.實驗基本參數整理
1.在界麵高度與時間關係曲線上繪製出所有濃度的成沉沉澱曲線的直線部分。
成層沉澱實驗指導(圖28)
成層沉澱實驗指導(圖29)
2.利用界麵高度-時間曲線的直線部分計算界麵沉澱速度成層沉澱實驗指導(圖30)和重力固體通量成層沉澱實驗指導(圖31)
3.已汙泥質量濃度c為橫坐標,成層沉澱實驗指導(圖31)為縱坐標,作重力沉降固體通量曲線。
五.實驗總結
1.向沉澱柱進水時,速度要適中。既要較快進完水,以防進水過程柱內以形成渾液麵;又要防止速度過快造成柱內水體紊動,影響實驗結果。
2.第一次成層沉澱實驗,汙泥濃度要與茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計曝氣他混合液濃度一致,且沉澱時間要盡可能長一些,最好在1.5h以上。
六.思考題
1.觀察實驗現象,注意成層沉澱不同於前述兩種沉澱的地方並分析原因。
答: 1區域沉澱的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上),顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響,顆粒間相對位置保持不變,形成一個整體共同下沉,與澄清水之間有清晰的泥水界麵。二次沉澱池與汙泥濃縮池中均有區域沉澱發生。2自由沉澱發生在水中懸浮固體濃度不高,沉澱過程懸浮固體之間互不幹擾,顆粒各自單獨進行沉澱,顆粒的沉澱軌跡呈直線。整個沉澱過程中,顆粒的物理性質,如形狀,大小及比重等不發生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉澱是自由沉澱。3絮凝沉澱的懸浮顆粒濃度不高,但沉澱過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆粒因互相聚集增大而加快沉降。沉澱過程中,顆粒的質量、形狀和沉速是變化的,實際沉速很難用理論公式計算,需通過試驗測定。化學混凝沉澱屬絮凝沉澱。4壓縮沉澱發生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中,顆粒相互之間已擠集成團塊結構,互相接觸,互相支承,下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出,使汙泥得到濃縮。二沉池汙泥鬥中的濃縮過程以及在濃縮池中汙泥的濃縮過程存在壓縮沉澱。
 2.多筒測定與單筒測定的u-c曲線有何區別?為什麽?
3.簡述成沉沉澱實驗的重要性並說明其如何應用到二沉澱的茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計中。
答:汙水生物處理的二沉池常用到成層沉澱實驗。層沉澱類型的沉澱池,除了要滿足水力表麵負荷率外,還要滿足汙泥固體表麵負荷率(即汙泥固體通量),才能取得理想的固-液分離和汙泥濃縮效果。因此,汙泥固體表麵負荷率是二沉池茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計和運行的重要參數。由於沉層沉澱過程收汙水中懸浮固體性質、濃度、沉澱時間和水力條件等因素的影響,因此,常需要通過實驗方法求得茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計參數。另外,成層沉澱過程線是求二次沉澱池斷麵麵積茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果計參數的重要資料。
4.實驗茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果備,實驗條件對實驗結果有何影響?為什麽?如何才能得到正確的結果並用於生產之中?
答:實驗茶馆儿官方下载地址-茶馆儿官方下载地址下载最新版-茶馆儿官方下载地址破解版安装-茶馆儿官方下载地址安卓-茶馆儿官方下载地址苹果備有:有機玻璃沉澱柱(D=100mm),攪拌裝置等。由於器壁效應的存在,如果沉澱柱管徑太小,則會對實驗結果產生很大的影響。因此沉澱柱的管徑一般要大於或等於200mm才能得到正確的結果。另外,柱內的攪拌裝置應該是慢速裝置,如果太快同樣影響實驗結果。