一种检测污泥性质的方法

本发明涉及污泥处理领域，特别涉及检测污泥性质的方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，污水处理能力进一步加强，但作为污水处理的副产品污泥的产量也与日俱增。污泥在处理和处置过程中会浪费土地资源，甚至产生二次环境污染，由此影响我国社会和经济的稳定可持续发展。脱水可以减少污泥的体积，有利于其后续的输送、消化和综合处理处置。脱水的最优调理方式取决于污泥本身的特性。由于污水种类和处理工艺等因素的影响，因此，污泥脱水的特性也各不相同。抽滤脱水过程中污泥泥饼的不可约饱和度s∞、孔隙率ε、毛细管数ncap、粒径x、临界压力pb和泥饼渗透率k等参数可以很好地反应脱水的难易程度并展示泥饼的空间结构特性。因此，了解污泥泥饼的特性可以为实际污泥脱水操作提供指导。但传统的检测方法较为复杂，且无法一次性获得所有参数。这些参数的获得无疑增加了使用成本，不利于水厂对污泥脱水的调控。

技术实现思路

1、有鉴于此，确有必要提供一种操作简便的检测污泥性质的方法，该检测方法能够一次性获得多个参数，降低检测成本。

2、一种检测污泥性质的方法，其中，包括以下步骤：提供一污泥混合液，对所述污泥混合液施加压力进行过滤处理；所述污泥混合液过滤分离为滤出液和泥饼，记录滤出液的质量和相应的过滤时间，直至滤出液质量不再增加后停止记录，得到滤出液质量和过滤时间的数据；采用滤出液质量和过滤时间的关系模型公式m＝d–g/(1+h×tf)进行拟合，得到常数d、g、h和f的数值，其中，m为滤出液质量，t为过滤时间；根据常数d和g值计算得到不可约饱和度s∞、泥饼孔隙率ε、毛细管数ncap、泥饼粒径x、临界压力pb及泥饼渗透率k。

3、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过建立过滤时间和滤出液质量额的模型可一次性计算得到污泥泥饼的多个性质参数，如不可约饱和度s∞、孔隙率ε、毛细管数ncap、粒径x、临界压力pb和泥饼渗透率k等；该检测方法操作简便，结果准确，降低了检测成本。

技术特征：

1.一种检测污泥性质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述不可约饱和度s∞通过s∞＝(v–m0–d)/(v–m0–d+g)计算得到；所述泥饼孔隙率ε通过ε＝ρsg/(ρlms(1–s∞)+ρsg)计算得到；所述毛细管数ncap通过ncap0.49＝0.031×0.155/(s∞–0.155)计算得到；所述泥饼粒径x通过x2＝ncapσms(1–ε)2/(ρlgmsε3+ρsap(1–ε)ε3)计算得到；所述临界压力pb通过pb＝4.6(1–ε)σ/(εx)计算得到；所述泥饼渗透率k通过k＝1/(αρs(1–ε))计算得到，其中v是污泥混合液总质量(kg)，m0为泥饼脱水初始时刻的滤出液质量(kg)，ms(kg)为烘干后泥饼质量，ρl(kg/m3)为滤出液密度，ρs(kg/m3)为泥饼密度，a(m2)为有效过滤面积，p(pa)为过滤压力，μ(pa·s)为滤出液粘度，α(m/kg)为污泥混合液过滤比阻，g(m2/s)是重力常数，σ(n/m)是滤出液表面张力。

3.如权利要求1所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述检测污泥性质的过程基于采用一污泥检测系统，所述污泥检测系统包括加压装置、污泥混合液储罐、过滤装置、电子秤及数据处理器。

4.如权利要求3所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述加压装置用于在污泥混合液过滤的过程中施加压力，使得所述污泥混合液从污泥混合液储罐排至过滤装置中。

5.如权利要求3所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述过滤装置用于将所述污泥混合液过滤分离为滤出液和泥饼。

6.如权利要求3所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述电子秤用于同时记录过滤时间和滤出液质量，并将过滤时间和滤出液质量的数据传递给所述数据处理器。

7.如权利要求3所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述数据处理器为电脑或移动终端设备。

8.如权利要求3所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述数据处理器用于对过滤时间和滤出液质量的数据进行预处理和拟合。

9.如权利要求8所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，所述数据处理器的预处理步骤是截取泥饼开始脱水后的数据。

10.如权利要求1所述的检测污泥性质的方法，其特征在于，根据常数d和g值计算泥饼的性质参数的公式为s∞＝(v–m0–d)/(v–m0–d+g)，ε＝ρsg/(ρlms(1–s∞)+ρsg)，ncap0.49＝0.031×0.155/(s∞–0.155)，x2＝ncapσms(1–ε)2/(ρlgmsε3+ρsap(1–ε)ε3)，pb＝4.6(1–ε)σ/(εx)，k＝1/(αρs(1–ε))。

技术总结
本发明涉及一种检测污泥性质的方法，其中，包括以下步骤：提供一污泥混合液，对所述污泥混合液施加压力进行过滤处理；所述污泥混合液过滤分离为滤出液和泥饼，记录滤出液的质量和相应的过滤时间，直至滤出液质量不再增加后停止记录，得到滤出液质量和过滤时间的数据；采用滤出液质量和过滤时间的关系模型公式m＝D–G/(1+H×t<supgt;F</supgt;)进行拟合，得到常数D、G、H和F的数值，其中，m为滤出液质量，t为过滤时间；根据常数D和G值计算得到不可约饱和度S<subgt;∞</subgt;、泥饼孔隙率ε、毛细管数N<subgt;cap</subgt;、泥饼粒径x、临界压力P<subgt;b</subgt;及泥饼渗透率K。本检测方法操作简便，结果准确，降低了检测成本。

技术研发人员：肖康,徐一荣,来怡哲
受保护的技术使用者：中国科学院大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12