Лабораторная работа свойства осадков сточных вод и методы их

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
СВОЙСТВА ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И МЕТОДЫ ИХ
ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
Свойства осадков сточных вод
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - изучение основных характеристик органоминерального осадка.
ЗАДАЧИ ОПЫТОВ.
1. Удельное сопротивление осадка.
2. Определение производительности вакуум-фильтра.
Состав экспериментального оборудования: Стенд для измерения удельного сопротивления фильтрации;
Посуда: колбы конические 250 мл - 5 шт.; колба мерная 200 мл -1шт.; колба кругл. 200 мл - 1 шт.; бумажные фильтры.
Последовательность работы следующая (см.рис.1).
1) На дно воронки Бюхнера (поз.1) укладывают фильтроткань (поз.11), бывшую ранее в употреблении. Для этого фильтроткань смачивают, наливая в воронку 10–15 см³/чистой воды, а затем высушивают за счет кратковременного включения вакуума (поз.7). При отсутствии фильтровальной ткани может быть использован двойной бумажный фильтр.
2) Осадок, предназначенный для анализа, тщательно перемешивают и выливают в воронку Бюхнера (поз.1).
3) После того как осадок вылит в воронку, включают вакуум (поз.7) и устанавливают его величину в пределах 500 мм рт. ст. при помощи вентиля (поз.3) и вакууметра (поз. 5). Первоначально вакуум падает.
4) С установлением заданного вакуума (поз.5) включают секундомер и записывают отсчет начального объема фильтрата в цилиндре (V₀) (поз.1). Объем фильтрата, при поддержании в процессе опыта постоянного вакуума, измеряют вначале через 15–30 с, а затем через 60 с в течение 15–20 мин. Опыт заканчивается с прекращением поступления фильтрата или с появлением трещин в осадке.
5) Все полученные данные заносятся в таблицу опытных данных по фильтруемости осадка.
Л абораторный стенд для определения удельного сопротивления осадка представлен на рисунке 3.
Рисунок 1. Схема лабораторной установки для определения удельного сопротивления осадка: 1 – колба Бунзена; 2 – воронка Бюхнера; 3 – запорный кран; 4 – колба Бунзена (ёмкость для сбора фильтрата); 5 – вакуумметр ; 6 – ресивер; 7 – вакуумный насос; 8 –электродвигатель; 9 – металлическая(либо ПФХ); 10 – вакуумный шланг; 11 – бумажный фильтр.

Таблица. Опытные данные по фильтруемости осадков

№ п.п	τ, с.	V0, см^3	V=V'-V0, см^3	τ/V	bb=τ/V^2
1	2	3	4	5	6

Р исунок 2. Лабораторный стенд для определения удельного сопротивления осадка: 1 – колба Бунзена; 2 – воронка Бюхнера; 3 – запорный кран; 4 – колба Бунзена (ёмкость для сбора фильтрата); 5 – вакуумметр ; 6 – ресивер; 7 – вакуумный насос; 8 – вакуумный шланг;

9 – бумажный фильтр.
Удельное сопротивление рассчитывается по формуле
,
где P – вакуум, при котором происходит фильтрование; F – площадь фильтрующей поверхности воронки Бюхнера; η – динамический коэффициент вязкости фильтрата; C'- масса твердой фазы, отлагающаяся на фильтрате при получении единицы объема фильтрата; – параметр, получаемый опытным путем; τ- время фильтрации; V – объем выделяемого фильтрата.
В практических расчетах вместо C' вводят переменную C – концентрацию твердой фазы осадка (кг/м³), и предыдущая формула записывается в следующем виде:


.

В системе СИ размерность r - м/кг. При измерении b в с/см⁶ и концентрации осадка C в г/см³ величина r измеряется в см/г.

Параметр b можно определить двумя способами. В первом случае значение параметра находится как среднее вероятное значение 5–10 величин опытных данных.
По второму способу параметр b определяется как тангенс угла наклона прямой, проведенной по всем опытным данным в координатах τ/ν=ƒ(V) (см. рис. 3).
Как правило, удельное сопротивление осадка определяется при постоянных значениях F,η,P.

Рисунок 3. График для определения удельного сопротивления осадка: 1 – смесь СО и АИ в соотношении 1:1, 2 – то же, 1:5