專利名稱：一種顆粒污泥機械強度的測定方法及其測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種顆粒污泥機械強度的測定方法及其測定裝置。
背景技術：
在廢水處理領域，反應器內顆粒污泥的形成有利于微生物的持留，增強對污染物的處理能力。然而，反應器內上升水流和沼氣氣泡產生的攪拌和剪切作用，以及內部壓力波動等均可能導致顆粒破裂、磨損或剝落等，不利于顆粒污泥的長期保持和反應器的穩定運行。因此，機械強度是顆粒污泥的重要物理特性，很有必要對其進行定量表征。然而，迄今為止，測定顆粒污泥機械強度的裝置及方法仍較為缺乏。在已經公開的相關專利中，機械強度的測定裝置和方法都比較復雜，且測定成本較高。針對這些問題，本發明提出一種顆粒污泥機械強度的測定方法及其測定裝置，模擬顆粒污泥反應器內實況，對顆粒污泥進行均勻磨損，使得顆粒污泥在測定裝置內所受剪切力均勻，從而較為準確地表征顆粒污泥的機械強度，操作方法簡單，且測試成本低。
發明內容
本發明針對目前顆粒污泥機械強度的測定方法操作復雜、測試成本高的問題，提出了一種操作簡單、測試成本低、測定準確的顆粒污泥機械強度測定方法及其測定裝置。一種顆粒污泥機械強度的測定方法，其特征在于:所述測定方法包括以下步驟:(I)取30_50g待測顆粒污泥，用篩孔直徑為0.2mm的篩分裝置篩除細小顆粒污泥；(2)添加IL蒸餾水于測定裝置的圓筒內，將步驟(I)中粒徑大于篩孔直徑的顆粒污泥混入蒸餾水中；(3)開啟空氣壓縮機，調控空氣流量計控制曝氣量恒定，氣體通過微孔布氣裝置實現均勻布氣，使圓筒內各顆粒污泥所受剪切力相同，圓筒內的顆粒污泥與蒸餾水充分混合形成泥水混合物；(4)間隔Ih后，關閉空氣壓縮機，將步驟(3)所得泥水混合物用上述的篩分裝置篩分去除粒徑小于0.2mm的顆粒污泥，進行過濾，同時將剩余粒徑大于等于0.2mm的顆粒污泥重復上述步驟4 5次;(5)步驟(4)中完成最后一 次顆粒污泥篩分后，過濾并將剩余粒徑大于等于篩孔直徑的顆粒污泥連同步驟(4)中過濾后粒徑大于等于篩孔直徑的顆粒污泥在105°C下烘干24h后分別測定干重；(6)根據上述測定結果以及公式(1)，進行數據處理，得出磨損率系數，用以度量顆粒污泥的機械強度:In [ (X0-Xf) /X0] =-kt(I)其中，Xf為單位體積和單位時間內產生的細小顆粒污泥，X0為圓筒內待測顆粒初始濃度，t為曝氣時間，k為用以度量顆粒污泥機械強度的磨損率系數。
進一步，所述的曝氣量為160 200L/h。按照所述的顆粒污泥機械強度的測定方法構建的測定裝置，其特征在于:包括圓筒、微孔布氣裝置、空氣流量計、空氣壓縮機，所述的微孔布氣裝置安裝在所述的圓筒的底部；所述的微孔布氣裝置與所述的空氣壓縮機之間通過空氣流量計連通。進一步，所述的圓筒的高徑比為5 6，體積為1.4 1.5L。本發明的有益效果是:①測定方法可操作性強，測定參數易于調控；②該方法和裝置可測定多種顆粒污泥，且測試成本低；③顆粒污泥在測定裝置內所受剪切力均勻，能夠準確測定顆粒污泥的機械強度。
圖1是顆粒污泥機械強度測定裝置結構圖(箭頭代表氣體流向)，其中，圖中:圓筒(I)、微孔布氣裝置(2)、空氣流量計(3)、空氣壓縮機(4)。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此:實施例1:參照圖1，按照本發明所述的測定方法及其測定裝置對厭氧氨氧化顆粒污泥的機械強度進行了測定，具體如下:(I)取50g待測厭氧氨氧化顆粒污泥，用篩分裝置篩除粒徑小于0.2mm的顆粒污泥；(2)加入IL蒸餾水于圓筒內，其中圓筒的高徑比為5，體積為1.4L，將步驟(I)中得到的粒徑大于0.2_的顆粒污泥混入蒸餾水中；(3)開啟空氣壓縮機，調控空氣流量計控制曝氣量為160L/h，氣體通過圓筒底部的微孔布氣裝置實現均勻布氣，使得圓筒內的顆粒污泥所受剪切力相同，圓筒內的顆粒污泥與蒸餾水充分混合形成泥水混合物；(4)間隔Ih后，關閉空氣壓縮機，將步驟(3)中得到的泥水混合物經過篩分裝置篩分，將剩余的粒徑大于0.2mm的顆粒污泥重復上述操作步驟4次；(5)步驟(4)中完成最后一次顆粒污泥篩分后，過濾并將剩余粒徑大于等于篩孔直徑的顆粒污泥連同步驟(4)中過濾后粒徑大于等于篩孔直徑的顆粒污泥在105°C下烘干24h后分別測定干重；(6)根據上述測定結果(如表I)以及公式In[(Xq-Xf)/XJ =-kt，以t為橫坐標，In[(X0-Xf)/X0]為縱坐標，由此可得所測厭氧氨氧化顆粒污泥的磨損率系數k為0.00297 ;其中，Xf為單位體積和單位時間內產生的細小顆粒污泥，Xtl為圓筒內待測顆粒初始濃度，t為曝氣時間，k為用以度量顆粒污泥機械強度的磨損率系數；SS為污泥濃度。表I數據記錄表
權利要求
1.一種顆粒污泥機械強度的測定方法，所述測定方法包括以下步驟: (1)取30-50g待測顆粒污泥，用篩孔直徑為0.2mm的篩分裝置篩除細小顆粒污泥； (2)添加IL蒸餾水于測定裝置的圓筒內，將步驟(I)中粒徑大于篩孔直徑的顆粒污泥混入蒸懼水中； (3)開啟空氣壓縮機，調控空氣流量計控制曝氣量恒定，氣體通過微孔布氣裝置實現均勻布氣，使圓筒內各顆粒污泥所受剪切力相同，圓筒內的顆粒污泥與蒸餾水充分混合形成泥水混合物； (4)間隔Ih后，關閉空氣壓縮機，將步驟(3)所得泥水混合物用上述的篩分裝置篩分去除粒徑小于0.2mm的顆粒污泥，進行過濾，同時將剩余粒徑大于等于0.2mm的顆粒污泥重復上述步驟4 5次； (5)步驟(4)中完成最后一次顆粒污泥篩分后，過濾并將剩余粒徑大于等于篩孔直徑的顆粒污泥連同步驟(4)中過濾后粒徑大于等于篩孔直徑的顆粒污泥在105°C下烘干24h后分別測定干重； (6)根據上述測定結果以及公式(1)，進行數據處理，得出磨損率系數，用以度量顆粒污泥的機械強度: In [ (X0-Xf) /X0] =-kt(I) 其中，Xf為單位體積和單位時間內產生的細小顆粒污泥，X。為圓筒內待測顆粒初始濃度，t為曝氣時間，k為用以度量顆粒污泥機械強度的磨損率系數。
2.按照權利要求1所述的一種顆粒污泥機械強度的測定方法構建的測定裝置，其特征在于:所述的曝氣量為160 200L/h。
3.如權利要求2所述的測定裝置，其特征在于:包括圓筒、微孔布氣裝置、空氣流量計、空氣壓縮機，所述的微孔布氣裝置安裝在所述的圓筒的底部；所述的微孔布氣裝置與所述的空氣壓縮機之間通過空氣流量計連通。
4.如權利要求3所述的測定裝置，其特征在于:所述的圓筒的高徑比為5 6，體積為1.4 1.5L。
全文摘要
一種顆粒污泥機械強度的測定方法及其測定裝置，所述的測定方法步驟如下取待測顆粒污泥，用篩分裝置篩除細小顆粒污泥后混入1L蒸餾水后通氣1h，將所得泥水混合物篩分過濾，同時將剩余顆粒污泥重復上述步驟4～5次；其中，最后一次顆粒污泥篩分過濾后，連同剩余顆粒污泥和其它過濾后污泥烘干稱重，得出磨損率系數；所述的測定裝置包括圓筒、微孔布氣裝置、空氣流量計、空氣壓縮機，微孔布氣裝置安裝在圓筒底部；微孔布氣裝置與空氣壓縮機之間通過空氣流量計連通。本發明的有益效果是測定方法可操作性強，測定參數易于調控；該方法和裝置可測定多種顆粒污泥，且測試成本低；顆粒污泥在測定裝置內所受剪切力均勻，能夠準確測定顆粒污泥的機械強度。
文檔編號G01N5/04GK103196781SQ201310131588
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月15日 優先權日2013年4月15日
發明者金仁村, 邢保山, 陳伸星 申請人:杭州師范大學