基于微波干燥的污泥浓度快速测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污(废)水水样污泥浓度测定方法，具体涉及基于微波干燥的污泥浓度 快速测定方法。
【背景技术】
[0002] 污泥包括物化污泥和活性污泥。物化污泥一般是指污水处理厂中经沉淀或浓缩得 到的有机和无机混合污泥。活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的 总称;活性污泥浓度是曝气池单元污水处理正常运行的重要参数，其浓度直接影响污染物 的去除效果和供氧设备的能耗。因而，及时掌控污水处理过程中污泥浓度变化情况，对于及 时调控污水处理过程和优化运行操作参数，降低运行成本具有重要意义。
[0003] 目前，污泥浓度测定的标准方法为基于烘箱干燥的重量法。污泥浓度测定过程:将 沉淀、过滤后载有污泥的滤纸放在原恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103~105°C下烘2~3 小时后移入干燥器中，冷却到室温，称重。反复烘干、冷却、称量，直至恒重。由上可知，重量 法测定污泥浓度时，污泥样品的恒温加热干燥步骤需要2~3个小时，使得污泥浓度测定过 程明显存在耗时长，能耗高和检测效率低等不足。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的上述不足，本发明提供的基于微波干燥的污泥浓度快速测定方 法能够使污泥烘干时间由原有的2~3小时缩短至几分钟。
[0005] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 提供一种基于微波干燥的污泥浓度快速测定方法，其包括以下步骤：
[0007] 量取充分混合均匀的污泥水样，采用抽吸过滤的方式，使水分全部通过滤纸，直至 去除滤纸上的痕量水分；
[0008] 之后，将载有污泥的滤纸置于微波干燥装置中；
[0009] 采用以下微波干燥数学模型选取微波干装置的烘干时间和干燥功率：
[0010] lnC = -aln(P.t/C)+ln(5715.882+k)
[0011] 其中，C为污泥样品预测浓度;P为微波干燥装置的干燥功率;t为微波干燥时间；a 的取值为1. 〇 < a < 1.1; k为校正系数；
[0012] 污泥样品经微波干燥处理后，根据污泥质量和水样体积计算污泥样品浓度。
[0013] 本发明的有益效果为：
[0014] 在对污泥样品进行干燥时，可根据微波干燥功率和烘干时间的关系，对污泥的干 燥功率和干燥时间进行恰当的选择，既能保证污泥得到充分干燥，又能避免微波干燥过程 因温度过高导致物料烘焦，从而保证了后续污泥浓度测定的准确性。
[0015] 在进行污泥浓度测定时，与国标法采用的烘箱烘干方式相比，采用微波辐射的方 式测得的污泥浓度相对误差在±5%内，符合实验室质量分析要求；同时微波干燥时间仅为 传统方法的1/12~1/18,能耗仅为烘箱干燥所消耗能量的7%~11%。该方法可为污水处理 企业及时便捷地对泥浓度展开检测提供便利，对于及时优化调控污（废)水处理参数，降低 污(废)水处理成本具有积极意义。
[0016] 综上所述，采用污泥微波干燥法测量污泥浓度，不仅保证了测量结果的准确性，而 且明显降低了测定过程中的能耗和测定周期，提高了试验人员、科研人员的工作效率。
【具体实施方式】
[0017] 下面对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发 明，但应该清楚，本发明不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲， 只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易 见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0018] 基于微波干燥的污泥浓度快速测定方法包括以下步骤：
[0019] 用量筒量取充分混合均匀的污泥水样50ml，经定量滤纸抽吸过滤，使水分全部通 过滤纸，并用少量蒸馏水冲洗量筒，合并滤液，继续抽滤，直至去除滤纸上的痕量水分。
[0020] 将载有污泥的滤纸放在原恒重的称量瓶里，置于微波干燥装置中，采用以下微波 干燥数学模型选取微波烘干时间和干燥功率：
[0021] lnC = -aln(P.t/C)+ln(5715.882+k)
[0022] 其中，C为污泥预测浓度;P为微波干燥装置的干燥功率;t为微波干燥时间；a的取 值为1.0 1.1;k为校正系数；
[0023]将经微波干燥处理后的污泥样品放入干燥器内平衡30min，冷却，称重，并根据称 量瓶前后质量差和取样体积计算得出污泥浓度。
[0024] 由于不同性质污泥样品的组成成分存在一定差异，对于相同浓度，不同性质污泥 样品的烘干时间就会存在一定的差异，当污泥样品为物化污泥时，a为1.066~1.1，修正系 数为146.062;当污泥样品为活性污泥时，a为1.0~1.031，修正系数k为-126.818;当污泥样 品为混合污泥时，a为1.032~1.065，修正系数k为0。
[0025] 采用微波干燥数学模型预测污泥浓度，在选取微波干燥装置的烘干时间和干燥功 率时，综合考虑到微波干燥效率与能耗优选微波干燥装置的干燥功率为800W。当污泥为物 化污泥时，a取1.077，修正系数k为146.062;当污泥为活性污泥时，a取1.015，修正系数1^为_ 126.818;当污泥为混合污泥时，a取1.042，修正系数k为0。
[0026] 下面选取固定微波干燥功率(800W)对不同环境、不同浓度的污泥应用微波干燥法 测定污泥样品的浓度，试验结果如下：
[0027] 下面各个表格中提到的干燥时间均为微波干燥时间，微波测定浓度是指采用微波 干燥方法得到的污泥浓度，烘箱测定浓度是指采用国标法中烘箱干燥2~3小时后测定的污 泥浓度，相对误差RE则为微波测定浓度与烘箱测定浓度的差值与烘箱测定浓度比值。
[0028] 实施例1
[0029] 该测定方法应用于1000~10000mg/L的物化污泥样品浓度的测定，试验结果如下： [0030]表1微波干燥法快速测定物化污泥浓度
[0031]
[0032] 采用其他功率对物化污泥进行烘干时，其烘干时间与800w功率相比，烘干时间呈 比例增加或降低，其他测定结果与800w功率的测定结果相一致，此处就不再对其他功率的 干燥时间和相对误差进行一一列举。
[0033] 由表1可知，800w功率下的微波干燥数学模型得到的物化