污泥板框压滤脱水综合实验

一、实验目的和任务

1. 研究确定污泥调理、脱水的最佳投药种类和投药量

2. 观察污泥调理效果，加深对污泥脱水方法与基本原理的理解 3. 掌握仪器和隔膜板框压滤设备的结构性能、操作方法 4. 掌握污泥机械脱水的常规指标测定方法，绘制过滤-时间曲线

二、实验原理

污泥中有机物含量高，造成污泥含水率高，脱水困难，必须经过调理后才能进行有效地脱水。加入药品以促进污泥脱水并提高排水性能。首先，选择不同的药剂对污泥进行调理以改善其脱水性能，然后将调理好的污泥用泵打入贮泥罐，再用空气压力将罐中的污泥输送到隔膜压滤机中进行固液分离。当隔膜压滤机开始运行时，手动液压杆将位于压紧板和止推板之间的隔膜板、滤板及滤布压紧，使相邻板框之间构成滤室，周围密封，确保带有压力的滤浆在滤室内进行加压过滤。过滤开始时，滤浆在空压机的推动下进入滤室内，滤浆借助空压机的压力进行固液分离。

图1 隔膜压榨工作原理

固体颗粒由于滤布的阻挡留在滤室内形成滤饼，滤液经滤布沿滤板上的排水孔排出。隔膜压滤机对滤饼进一步脱水采用压缩空气充填隔膜，由隔膜变形产生两维方向上的压力破坏颗粒间形成的拱桥，将残留在颗粒空隙间的滤液挤出，最大限度地降低滤饼的水分。

影响污泥调理脱水的主要因素有污泥性质（含水率、有机物含量、pH、COD及悬浮物含量）、药剂种类（有机、无机等）及水力条件。通过实验选择最佳药剂种类和最佳投药量，考虑操作条件（调理时间、搅拌条件、进料时间、压力等）对脱水效果的影响。另外，还需对隔膜板框污泥脱水效果进行评价，常用方法有物料衡算、泥饼含水率、脱水效率、湿密度、固体损失率等。

三、实验仪器及设备

图2 污泥调理-隔膜压滤装置图

1.污泥 2.自吸泵 3.调理罐 4.搅拌电机 5.球阀 6.螺杆泵 7.空压机 8.贮泥罐 9.放泥阀 10.进泥阀 11.流量计 12.压力表 13.隔膜板 14.隔膜板框压滤机 15.接水槽 16.电子台秤17.压紧装置 18.压力表

四、实验过程

隔膜板框污泥脱水过程分为准备工作、操作过程、注意事项、日常维护等部分。

1．操作前的准备工作：

（1）在确保对操作过程熟悉的前提下进行此操作。

（2）检查阀门及管路是否正常，滤布是否保持清洁。检查各连接零件有无松动，应随时予以调整紧固。

（3）根据实验需要，选用合适数量的隔膜板，但所有板框不得少于13块，禁止在板框少于规定数量的情况下开机工作。

（4）板框按次序排列，各板框孔应相对同心。安装平整，无异物，密封面接触良好。

（5）压紧板框，液压站的最高工作压力不得超过25Mpa。

（6）根据实验需要，准备器具并记录相应数据（时间-滤液量、滤液pH、COD、剩余污泥量、泥饼含水率、厚度及总质量等）。 2．操作过程：

（1）关闭调理罐出泥阀，将适量污泥（一次进泥应少于40L）泵入调理罐。 （2）接通搅拌器电源，按照最佳药剂配方及操作条件，在一定的时间和搅拌转速下（＜300r/min）完成调理过程。

（3）打开调理罐出泥阀门，用扳手钳转动螺杆泵联轴器后，将料液注满泵腔，全开螺杆泵出泥管阀门。

（4）打开贮泥罐上进气阀门（必须连通气管），关闭贮泥罐下出泥阀门和连接板框的进泥阀。

（5）打开螺杆泵电动机，进料25L左右，停机，以免引起喷泥现象。

（6）打开板框进泥阀，关闭螺杆泵出泥管阀门，将空压机气管与贮泥罐进气阀连通。

（7）打开空压机，缓慢开启空压机出气阀，以免压力过大引起滤液浑浊现象。根据出液情况，调整贮泥罐压力（＜0.8Mpa），当料液滤完或框中滤渣已满不能再继续过滤，即为一次压滤结束。排空贮泥罐气体。

（8）接通隔膜板进气管，进行隔膜压滤（＜1.2Mpa），当无滤液流出，即为隔膜压滤结束。

（9）卸下隔膜板进气管，排空气体。卸料，清洗。 3．操作注意事项：

（1）安装压滤布必须平整，不许折叠，以防压紧时损坏板框及泄漏。 （2）液压站的最高工作压力不得超过25Mpa。

（3）过滤压力应阶梯加压，以免引起滤液过浑浊。因滤布有毛细现象，有少量滤液渗出，属正常现象，可由托盆接贮。

（4）过滤最大压力必须小于0.8Mpa，隔膜压力必须小于1.2Mpa，以防引起渗漏和板框变形、撕裂等。

（5）板框在主梁上移动时，不得碰撞、摔打，施力应均衡，防止损坏密封面。 （6）卸饼后清洗板框及滤布时，应保证孔道畅通，不允许残渣粘贴在密封面或

进料通道内。 4．日常的维护保养：

（1）注意各部连接零件有无松动，应随时予紧固。 （2）压紧轴或压紧螺杆应保持良好的润滑，禁止有异物。 （3）拆下的板框，存放时应码放平整，防止挠曲变形。

五、数据记录与整理

1．板框脱水实验记录与核算

详见附表1：板框脱水实验记录与核算表 2．污泥及滤液特性分析 含水率的测定：

1、将蒸发皿放入烘箱105℃烘2h，取出后在干燥器中冷却，称重W1。 2、用天平称污泥20g置于蒸发皿中，放入烘箱105℃烘至恒重。 3、取出干燥器中冷却，称重W2。 4、P=[20-（W2-W1）] *100%/20 污泥有机物的测定：

1、设定马弗炉温度为550oC，保持实际温度在55050 oC

2、将瓷坩锅放入马弗炉中烘至恒重，取出后在干燥器中冷却，称重W1。 3、将测完含水率的污泥样品放入瓷坩锅称重W2。 4、冷却后称重W3。

有机物含量=(W2-W3)/(W2-W1)*100%

六、思考题

1．根据实验结果及实验中所观察到的现象，简述影响污泥脱水的几个主要因素。 2．药剂投加量与污泥脱水效果存在什么样的关系？为什么？ 3．绘制时间-滤液曲线的意义？

4．评价板框脱水效果是否还有其他方法？

附表1

隔膜板框脱水实验记录表与核算表 实验者： 实验日期： 污泥量/L 投加顺序 药剂种类 投加量/g 搅拌速率/r.min-1 搅拌时间/min 时间/min 隔膜压滤时间 取样编号 ① ② ③ 盒重 /g 取样直径/mm 污泥批次： 实验组号： 调理操作条件 2 1 滤液重量/kg 滤液量 3 4 滤液重量/kg 5 备注(压力、pH) 滤液-时间（压力）关系 备注(压力、pH) 时间/min 泥饼含水率 盒+湿泥重/g 盒+干泥重/g 含水率/% 密度/cm3/g 平均含水率 泥饼湿密度 取样编号 厚度/mm 质量/g 平均密度/cm3/g 容器质量/kg 污泥

药剂4

物料恒算记录表一 记录项目 滤 液 泥 饼 剩余污泥 记录项目 含水率/% 加入量/g 剩余污泥/g 实际脱水物/g 原料水量/g 滤液量/g 理论损失水量/g 容器+物重/kg 药剂1 净重/kg 药剂2 药剂3 物料恒算记录表二

总物料核算 固液总重/g 剩余污泥/g 滤液量/g 泥饼/g 理论损失量/g 固体损失率/% 水量核算 实际脱水物水量/g 滤液量/g 泥饼含水量/g 理论损失水量/g 脱水效率/%

注：可根据实验需要，增加相关记录项目。