2016环境工程试验讲义全

1、环境工程学实验指导通过实验教学培养学生严肃认真的科学态度和工作作风。 训练沉重的操作技能和测试技 能。 提高观察分析问题的能力和独立工作， 革新创造的能力。 为将来独立进行科学研究及解 决实际问题打好基础。因此实验学对提高教学质量，培养全面发展人才起着重要的作用。为了达到上述目的，要求同学做到以下几点：1、实验前要充分的准备，必须对所做实验根据实验讲义及有关资料进行认真的预习， 明确实验的目的、原理、实验步骤、所需设备、药品及安全规程等。2、对于中型实验设备及仪表，未经实验指导教师的同意，不得擅自起动关机，经指导 教师同意后，操作中必须按照操作规程，认真严肃的进行。3、要有严肃认真，实事求是的

2、科学态度，在进行实验时要周密地观察和如实地记录各 种变化的现象及数据，数据只可整理，不可随意修改。 （整理时可以拼弃不正确的数据）假 如实验中发生问题，数据不附，则应找出原因设法解决，绝不允许臆造数据，弄虚作假，这 种由发现问题到解决问题的过程是培养我们独立工作能力的重要环节。4、认真做好实验报告，除了按讲义进行实验外还应主动地发掘问题，思考问题，认真 地对实验中发生的各种现象及新的数据加以分析讨论，并尺可能地提出自己的见解。5、要认真执行实验室的规章制度，注意安全操作，爱护国家财务。仪器设备若有损伤， 应立即报告指导教师，酌情处理，对水、电、药品要注意节约。6、实验完毕，应将所有仪器及设备清

3、洗干净后，方可离开实验室。目录实验一吸附法净化工业含酸雾气体 4实验二碱液吸收气体中的二氧化硫 1 1实验三旋风除尘器性能测定 1 6实验四颗粒的静置自由沉降 19实验五气浮工艺 22实验六化学混凝(1) 26实验七化学混凝(2) 29实验八活性炭吸附 31实验九清水曝气充氧 33实验十离子交换法(1) 36实验十一离子交换法(2) 38实验十二活性污泥性能测定40实验十三间歇活性污泥法sbr .43实验十四连续流活性污泥法 46实验十五还原法处理酸性含铜废水实验 48实验十六废水的可生化性实验50演示实验实验一：吸附法净化工业含酸雾气体一、实验目的1验证课堂上理论教学中讲授的吸附原理、现象及

4、特点，通过实验现象的直观感受，巩固和加深对理论的理解和认识；2、了解工业治理酸气装置一吸附器的结构和安装及学习工艺实验的操作技能；3、掌握酸气浓度的测定方法和吸附效率的计算；4、通过实验工艺流程的直观性培养学生独立思考问题和解决实际问题的能力。二、实验内容与方案1实验准备工作（1）绘制标准曲线1）.硝酸钠标准溶液的配置：a.准确称取干燥的粒状亚硝酸钠（优级）0.1500g （称重至O.lmg）溶于去离子水，并移入1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。此溶液1ml含100卩gNO-即100 ugO2-/ml ; b.使用时用去离子水准确稀释成 5卩g NQml,即准确 取5.00ml

5、浓度为100卩gNQ7ml的标准液移入100ml容量瓶中加去离子水至标线， 则其浓度 为5 卩 g NQ-/ml。2）.标准曲线：在 6只10ml试管中分别准确加入 0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80ml亚 硝酸钠标准溶液（浓度为5卩g NQ-/ml），每管中加入采样吸收液 5ml，用水稀释至刻度（10mL）, 摇匀，放置15分钟，于540nm处，用1cm比色皿，吸收液为参比，灵敏度为 1档的721 分光光度计上测定吸光度。根据测定结果，做出样品中NO?含量a （卩0与吸光度值A的标准方程， aNO _-K（A-Ao）, aNO2二测试后吸收液内 NO2含量（所取气体中）的微

6、克数， A:样 品吸收液的吸光度值； A0：空白吸收液吸光度值； K:斜率。（2 ）充分理解和掌握吸附工艺实验流程图、各部分的功能、相互联接及安装方法。比色管号 力叶式剂012345标准溶液/ （ml）00.100.200.400.600.80吸收液/ （ ml）555555NO2含量/ （卩000.51.02.03.04.0吸光度值（3）在每个吸收管内装 5ml吸收液并编好号码。（4）在吸附器酸气进出采样口连接上装有氧化管及吸收管的大气采样器。注意有缓冲 球一侧的吸收管和大气采样器的吸气口连结。(1)2、实验操作在酸雾发生器内装 200ml左右50%的HNO3溶液并放入适量铜片，然后放在吸风

7、罩下。启动风机，调节风速为5m/s。(3)在进出口同时采样。采样时间为10min，取下吸收管，将吸收管中样品吹入10ml试管，用少量蒸馏水冲洗，将溶液并入试管，用蒸馏水稀释至刻度。6m/s 和 7m/s。（4 ）改变风速，再取一次样品，步骤同上。风速要求:3、分析（方法：盐酸萘乙二胺比色法）(1)将测试的吸收管内的吸收液用吸耳球移入比色管。用721分光光度计比色，准确记录样品的光密度值(3)按标准曲线方程计算出NO2-含量a卩g。(4)通过换算公式计算出进出口NOx浓度Cmg/m 3注：C:进出口 NOx浓度mg/m3；0.76: NO2 （气）转换成NO?（液）的系数;Vnd :大气采样器从

8、吸附器进出气两端采样口所抽取的气体在标下干气气体体积,Vnd273PVt1013T273PVt1033.6T273PVt760TV t :大气采样器从吸附器两端采样口所取气体，I;Vt =大气采样器流量x采样时间。三、实验设备与材料（或样品）1、实验流程实验工艺流程图见图 1。图1酸雾净化工艺流程图1、酸雾发生器 2吸风罩3吸附剂口4观察窗5吸附剂层6吸附剂框7吸附剂装料口8.吸附塔 9进气测口 10.出气测口 11风量细调阀12.风量粗调阀13.风机 14.消声器2、仪器设备（1）酸雾发生器；（2）大气采样器；（3）721分光光度计；（4）光电天平；（5） .容量瓶、移液管、10ml试管、比

9、色管、吸收管等玻璃仪器；（6 ）吸耳球。3、试剂（1 ）蒸馏水;（2 ）亚硝酸钠（优级）；(3) 50%勺 HNO溶液;(4) 铜片。四、实验基本要求1、请同学们根据实验装置的具体尺寸按一定比例缩小画出实验流程图。要求：注明各 处设备名称，吸附器要认真画出正视图，不能画示意图。2、严格按照实验内容和步骤进行实验，如实记录实验数据，认真计算实验结果，根据 实验结果进行讨论，并完成实验报告。3、此次实验过程中存在哪些操作问题，希望对哪些实验方法或流程进行改进，请提出m2m3/h温度C建议和改进意见。五、实验报告要求1、如实记录实验数据，字迹清晰工整2、实验数据表格参考格式设备吸附层面积0.24设备

10、吸附塔风速设备吸附塔流量设备管道截面积风 速认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论。测试日期大气压mmHg2m （管道 D=0.1m）流量m 3/h测试数据时间t(mi n)采样流量Q(l/mi n)采集气体体积 Vt(l)Vt=Qt标况下体积Vndl,273PVtVnd =760T样品吸光度 值ANO2含量a 卩 ga= K(A-A0浓度 Cmg/n3|a吸收效率n (%)nc进c出cffi"00%)匕0.76V nd1进口出口2进口出口3进口出口六、相关基础知识随着科学技术与工业生产的发展，各种酸的用量日益增加，如电子、轻工、化工、冶 金、电镀、机械等行业，常常需要用酸进行清洗和

11、处理金属表面。在这些用酸的场所，必然 排放出大量的酸气， 严重污染大气环境，不仅危害健康，损害文物古迹，而且腐蚀厂房设备 及精密仪器，给生产造成很大的损失。因此，人们迫切需要采取措施净化含酸雾气体，以清除污染。目前净化酸气的方法主要有：碱液吸收法、活性碳吸附法、催化法等。本实验是以SDG 为吸附剂，用吸附法净化酸气，此法在工业上很有实用价值。1吸附机理当固体吸附剂处于气体介质中时，气相的某些组分，在吸附剂表面能的用下，被吸附 剂所吸附。由于吸附力的强弱随吸附剂与气体物质的性质不同而有很大的差异，故而，可用吸附法将不同组分的混合气体分离。根据吸附的性质，可分为物理吸附、化学吸附、物理化学吸附等三

12、种类型。本实验即是依据物理化学原理， 实现对酸性气体的吸附净化。它既含有物理吸附的性质，又具有化学吸附的特征。其吸附机理可表示如下：1、NO t NO '2、NO2 t NO2 '3、O2T O2 *4、出0曰 2O *15、 NO + 02NO2 *6、3NO2 *+H2O t2HNO3 *+N07、2mNO2 *+MRT M(NO 3)m+MNO8、m(HNO 3 )+MRt M(NO3)m式中：-表示吸附态；M -吸附剂的阳离子；R -吸附剂基体；m - M阳离子的价数。5、6、7、8步为化学吸附及化学反应过程。在上述过程中，1、2、3、4步为物理吸附,2、吸附速率吸附过

13、程是一个传质过程，所以吸附量和吸附效率都要受到传质作用时间的制约。(1 )空塔线速气体体积流量Q(2 )吸附速率式及有关参数-床层横截面积 F根据吸附动力学原理，吸附速率方程为q 二 K y _ y式中：q-吸附速率y-吸附质在气相混合物中的浓度; y*-吸附质在气相中的平衡浓度； K-吸附速度常数。K值与许多因素有关，目前主要是一些经验公式，女口：威尔基(Wilke )和霍根(Hougen)提出的K值计算公式为式中:K =1.82U(dpUEP)U-流体的平均线速度，m/s；_0.67U e-流体的最大线速度，m/s;卩-流体的粘度，Pas;3P-流体的密度，Kg/m ；d p»-

14、固体粒子有效直径，m;Df-溶质在流体中的扩散系数。q )随K值成线性变化，故而也随空塔线速变化。于是可进G Ft C进-C出Gk 0 冬d =q“C 进P-C 出- -100%由上式可知，因吸附速率( 一步推出下列关系式：式中：G-吸附容量，Kg/m3;t-吸附时间，s；co-空塔线速，m/s;F-吸附床层截面，m2;3C进-气体吸附质的初始浓度，Kg/m ;3C出-逸出气体吸附质的浓度，Kg/m ;Q-气体流量，m /s;n-吸附效率，%。从以上各式参数的关联中不难看出，只要测出气体的流量、进出口气体吸附质的浓度, 就可以算出n、o、q、G以及n -C进，n-o等变化规律。实验二：碱液吸收

15、气体中的二氧化硫一、实验目的本实验采用填料吸收塔，利用5%NaOH溶液吸收气体中的 S02。通过实验可初步了解利用填料塔吸收净化有害气体的实验研究方法， 同时还有助于加深理解在填料塔内气液接触 状况及吸收过程的基本原理。通过实验应达到以下目的：1、 了解利用吸收法净化废气中S02的效果；2、填料塔的基本结构及其吸收净化酸雾的工作原理；3、实验分析填料塔净化效率的影响因素；4、了解S02自动测定仪的工作原理，掌握其测定方法；5、 掌握实验中配气方法，参数控制（如气体流速、液体流量等），取样方法及各种有关 设备的操作方法。二、实验内容与方案1 、实验准备（ 1 ）根据图 10-1 所示正确连结实验

16、装置，并检查是否漏气，全面熟悉流程（包括熟悉 S02 自动测定仪）并检查电、气、水各系统。（2）S02 浓度测定仪使用前的准备工作：保证电池电量充足（当测定仪显示器上出现 “BAT ”字样时，应尽快更换电池，此时仪器可能仍在正常工作，但读数是不正确的。更换 电池时，打开仪器背面盖板，正确装入碱性电池，并注意电池极性） ；查看仪器过滤器（连 接软管中， 装有一个在线过滤器， 以阻止尘埃和水蒸气进入仪器， 如果发现过滤器出现潮湿 或污染，应立即晾干或更换，推荐使用 AF10 型过滤器。更换时，把软管从过滤器的两端松 开，换上新的过滤器，不得使用任何润滑剂，并保证箭头指向仪器）；将“ POWER”（

17、电源）开关置于“ ZER0 & STANDBY ”（零点 /待机）位置，使仪器自动校准零点（如果仪器未能 达到零点，调节仪器上方的零点调整旋钮，直到显示000±1 为止，注意调零时在距离有害气体区域较远的清洁空气中进行） 。（3）称取NaOH试剂5kg溶于0.1m3水中，将其注入水箱中作为吸收系统的吸收液，开启水泵，根据液气比的要求调节喷淋水的流量。2、实验操作（ 1）开启填料塔的进液阀， 并调节液体流量， 使液体均匀喷布， 并沿填料塔缓慢流下， 以充分润湿填料表面， 记录此时流量。 调节各阀门使得喷淋液流量达到最大值， 记录此时流 量。（ 2）开启风机， 并逐渐打开吸收塔的

18、进气阀， 调节空气流量， 仔细观察气液接触状况。 用热球式风速计测量管道中的风速并调节配风阀使空塔气速达到2m/s （气体速度根据经验数据或实验需要来确定） 。（ 3）待吸收塔能够正常工作后，实验指导教师开启SO2 气瓶，并调节其流量，使空气中的SO2含量为0.10.5% （体积百分比，具体数值由指导教师掌握，整个实验过程中保持 进口 SO2 浓度和流量不变） 。（ 4）经数分钟，待塔内操作完全稳定后，开始测量记录数据。应测量记录的数据包括进气流量Qi、喷淋液流量 Q2、进口 SO2浓度Ci、出口 C2浓度。（5） 根据测得的数据计算吸收废气中SO2的理论液气比，在理论液气比的喷淋液流量和最大

19、喷淋液流量范围内，改变喷淋液流量，重复上述操作，测量SO2出口浓度，共测取45 组数据。（6） 实验完毕后，先关掉 SO2钢瓶，待12分钟后再停止供液，最后停止鼓入空气。三、实验设备与材料（或样品）1、实验流程本实验流程 （图 2）大致可分为污染源发生、吸收和排放三部分，请学生自己按照现场 的装置按比例画出实验流程图。2、仪器设备（ 1 ） SO2 酸雾净化填料塔一台；（2）SO2与空气混合罐一个；（3） 转子流量计2个（液相转子流量计 1个、SO2转子流量计1个）；（ 4）风机一台；（5）SO2钢瓶（含气体）一个；（6）SGA型SO2自动分析仪两台；（ 7）控制阀、橡胶联结管若干及必要的玻璃

20、仪器等。- 11 -图2吸收工艺流程图1、SO2钢瓶 2、混合罐 3、进气测定口4、水箱 5、吸收塔 6、喷头7、水泵 8出气测定口 9、配风阀 10、配气口 11、消音器 12、风机3、试剂（1）5kg工业纯NaOH试剂；（2 ）蒸馏水。四、实验基本要求1、请同学们根据实验装置的具体尺寸按一定比例缩小画出实验流程图。要求：注明各 处设备名称，吸收塔要认真画出正视图，不能画示意图。2、实验前认真阅读实验教材，掌握与实验相关的基本理论知识。熟练掌握实验内容、 方法和步骤，严格按照实验内容和步骤进行实验，如实记录实验数据，认真计算实验结果， 根据实验结果进行讨论，并完成实验报告。3、根据本实验流程

21、的实际情况，分析管道内气速的大小，将受到哪些因素的影响；去 除率的大小与哪些因素有关。4、此次实验过程中存在哪些问题，是如何解决的，希望对哪些实验方法或流程进行改进，请提出建议和改进意见。妥善管理SO2钢瓶、控制SO2气流、请注意安全。-12 -五、实验报告要求1、如实记录实验数据，字迹清晰工整，认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论。2、实验数据表格参考格式大气压：温度:测定次数管道风速(m/s)SO2流量 (m3/s)喷淋液量(L/h )SO2入口浓度(mg/m3)S02出口浓度(mg/m3)123453、计算(1)净化效率计算吸收塔净化效率=(1 2) 100% ,Ci其中，n ：净化效

22、率；C1： S02入口浓度；C2： S02出口浓度。测定次数S02浓度 (mg/m3)液气比净化效率(%)平均净化率1进气出气2进气出气3进气出气4进气出气5进气出气根据所得的净化效率与对应的液气比结果绘制曲线，从图中确定最佳液气比条件。4、讨论(1)从实验结果绘制的曲线中，可以得到哪些结论?-13 -（2）通过实验，有什么体会，对实验有何改进意见？六、相关基础知识含S02的气体可采用吸收法净化，由于S02在水中的溶解度较低，故常常采用化学吸收的方法。本实验采用碱性吸收液（5%NaOH吸收液）净化吸收 S02气体。吸收液从水箱通过水泵、转子流量计由填料塔上部经喷淋装置进入塔内，流经填料表面，由

23、塔下部排出，再进入水箱。空气首先进入缓冲灌，S02由S02钢瓶进入缓冲灌，经缓冲灌混合后的含 S02空气从塔底进气口进入填料塔内，通过填料层与 Na0H喷淋吸收液充 分混合、接触、吸收，尾气由塔顶排出。吸收过程发生的主要化学反应为：2Na0H+S0 2 Na2S03+H 2ONa2S03+S02+H 20 宀 2NaHS0 3实验过程中通过测定填料净化塔进出口气体中的含量， 即可近似计算出吸收塔的平均净化效率。改变喷淋液的流量，重复上述过程，计算吸收塔的净化效率n，进而了解吸收效果，确定最佳液气比a- 14 -实验三旋风除尘实验一、实验目的通过旋风除尘实验，掌握除尘器实验研究的方法。二、实验内

24、容1、用静压法测定管道中的风量。2、用静压法测定旋风除尘器的压力陨失。3、用质量法测定旋风除尘器的除尘效率。三、实验原理1、风量的测定PS后,本实验装置（图1）采用静压法测定管道中的风量，测出吸气均流管中平均静压可按下式计算出风量：V = W A £2 Ps J p （ m3/s）（1）式中：A 管道断面积（m2）;W 均流管流量系数，本实验装置的均流管为双纽线型=0.98:-空气密度（kg/m3）;Ps 平均静压的绝对值（Pa）。用倾斜式微压计测定的按下式计算：Ps = KALg式中：K 微压计系数；二L微压计读数（mm）;g=9.87m/S22、旋风除尘器压力损失和阻力系数的测定

25、本实验采用静压法测定旋风除尘器的压力损失。由于本实验装置中除尘器进、出口接 管断面相等。气流动压相等，所以除尘器的压力损力等于进、出口断面平均静压之差，取测 定点的除尘器进出口一定距离的 a b截面处（见图1）则除尘器的压损为：P - Pa P P2式中： a, b两截面处的静压差；心P a截面至除尘器进口处的压损；P除尘器出口处至 b截面的压损。测出旋风除尘器的压力损失之后，便可计算出旋风除尘器的阻力系数：2pVi 2式中： W 旋风除尘器进口风速，m/s。3P 含尘气体的密度，kg/m-15 -3、用质量法测定除尘效率测出同一时间进入除尘器的粉尘质量Si （克）和除尘器捕集的粉尘质量Sc

26、（克），则除尘效率：Sc/ Si X 100%四、实验装置和仪器：图1买鉴菱垃不总囹1喂灰装置2吸气均流管3微压计4旋风除尘器5集尘箱6 U型管压差计7调节阀门8引风机实验用仪器有：倾斜式微压机；U型压差计；皮托管；干湿球温度计；空盒气压计；分析天平；托盘天平等。五、实验步骤1、测定室内空气温度和相对湿度，大气压力，计算空气密度。2、 测定除尘器处理风量，用倾斜式微压机测出均流管入口平均静压Ps （应在喂灰后 测定），按式（1） （2）计算出风量。3、 测定除尘器压力损力，用 U型压差计测定a,两截面之间的静压差计（应在喂灰 后测定），计算出也R与也P2，按式（3） （4）计算心P和©

27、;。4、除尘器效率测定用托盘天平称一定量尘样， 放放喂灰漏斗，起动通风机和喂灰装置， 待尘量全部送完,称量集尘斗尘量，计算除尘效率。5、按上述实验步骤，将测定及计算所得的数据分项列成表格，完成实验报告。测定次数发尘量发尘时间进口气体 含尘浓度收尘量出口气体 含尘浓度除尘器全 效率1234以除尘器进口气速为横坐标，除尘器全效率为纵坐标； 以除尘器进口气速为横坐标，除-16 -尘器在标准状态下的阻力为纵坐标，将上述实验结果标绘成曲线。六、思考题1、影响旋风除尘效率的主要因素有哪些？2、若除尘系统内有漏气现象，将会出现什么后果，原因是什么？- 17 -实验四静置沉淀实验一、实验目的观察沉淀过程，求出

28、沉淀曲线，沉淀曲线应包括：（1）沉淀时间t与沉淀效率 E的关系曲线；（2）颗粒沉速U与沉淀效率E的关系曲线。二、实验原理在含有离散颗粒的废水静置沉淀过程中，若试验柱内有效水深为H,通过不同的沉淀时间t,可求得不同的颗粒沉淀速度u ,u= H/t。对于指定的沉淀时间t。可求得颗粒沉淀速度 U。那些沉速等于或大于 Uo的颗粒在to时间内可全部除去，而对沉速小于 uo的颗粒则只能 除去一部分，其去除的比例为 U/U 0。设X。为沉速U V Uo的颗粒所占有百分数，于是在悬浮颗粒总数中，沉速U > Uo的颗粒所占的百分数应为（1-Xo）,它们在to时间内均可除去。因此，去除的百分数可用1-Xox

29、 u来表示。沉速U V Uo的每种粒径的颗粒去除的百分数为dx，所以，总去除率：E = （1uo1 X uXo） +dxUo o Uo对于絮凝性悬浮颗粒的静置沉淀去除率，不仅与沉速有关，还与深度有关。因此试验柱应不同深度处设有取样口。在不同的选定时段， 从不同深度取出水样， 测定这部分水样中的颗粒浓度，并用以计算沉淀物的百分数。在横坐标为沉淀时间、 纵坐标为深度的图上绘出等浓度曲线，据此可求出悬浮颗粒的总去除率（见第二章）。沉淀开始时，可以认为悬浮颗粒在水中的分布是均匀的。随着沉淀历时的增加，试验柱内悬浮颗粒的分布变为不均匀。严格地说经过沉淀时间t后，应将柱内有效水深H的全部水样取出，测其悬浮

30、物含量来计算t时间内的沉淀效率。这样，每个试验柱只能求一个沉淀时间的沉淀效率，致使实验工作量较大。为了简化实验及测定工作量，考虑到试验柱内悬浮 物浓度沿水深逐渐加大，近似地认为在H/2处水样的悬浮物浓度可以代表整个有效水深内悬 浮物的平均浓度。于是如果将取样口装在 H/2处，在一个试验柱内可按不同沉淀时间多次取 样。这样做虽有一定误差，但一般情况下，在工程上还是允许的。三、主要实验设备1、 沉淀试验柱：直径 1oomm，工作有效水深（由溢出口下缘到底的距离）H= 15oomm 或 2ooomm。2、真空抽滤装置或过滤装置。3、悬浮固体测定所需的设备，包括分析天平、带盖称量或古氏坩埚、干燥器、烘

31、箱等。4、搅拌桶和泵。四、实验水样生活污水，造纸废水，高炉煤气洗涤废水，其它工业废水或粘土配水。五、实验步骤1、 将水样倒入搅拌桶内，用泵循环搅拌约5分钟，使水样中悬浮颗粒分布均匀。2、 用泵将水样输入沉淀试验柱。在输入过程中，从柱中取样2次，每次约5oml （取样后要准确记录水样体积）。此水样的悬浮物浓度即为实验水样的原始浓度C。3、当水样升到溢流口沿溢流管流出水后，关紧沉淀试验柱底部的阀门，停泵并记下沉 淀开始时间。-18 -4、观察静置沉淀现象。5、 第5、10、20、30、60、120min，各从试验柱中部取样口取样二次，每次约50ml左右(准确记录水样体积)。取水样前要先排出取样管中

32、的积水约10ml左右，取水样后要测量工作水深的变化。6、将每一种沉淀时间的两个水样作平行试验，用滤纸过滤(滤纸应当是已在烘箱内烘干后称量过的)，并把过滤后的滤纸放入已准确称量的带盖称量瓶骨，在105- 110C烘箱内烘干，称量滤纸及带盖称量瓶的增重，即为水样中的悬浮物重量。7、 计算不同沉淀时间t的水样中的悬浮物浓度C,沉淀效率E,以及相应的颗粒沉速 U。 画出E t和Eu的关系曲线。六、对实验报告的要求和讨论。1、提交实验记录及沉淀曲线。实验记录参考格式见下表。将实验数据整理填入表中。根据n=100%*(C 0-C)/C°计算总去除率，画出总去除率n与沉降时间t的关系曲线，即沉降效

33、率曲线(nt)，同时画出nu的关系曲线。用坐标纸画出各种颗粒沉降速度u与颗粒去除效率的关系图，如图2、分析实验所得结果。3、实验结果讨论：(1 )实验测得的沉淀效率与数学计算相比，误差为多少？误差原因何在？(2 )分析不同工作水深的沉淀曲线，如应用到设计沉淀池，需要注意些什么问题？静置沉淀实验记录水样名称：取样日期：实验日期:沉淀柱直径：截面积：水温：静置 沉淀 时间(mi n)水 样 体 积(ml)排出 积水 体积(ml)称 量 瓶 号称量 瓶及 滤纸 共重(g)称量 瓶滤 纸和 悬浮 物共重(g)水样 中悬 浮物 重量(g )悬 浮 物 浓 度(mg /l)悬浮 物平 均 浓度 (mg/l

34、)沉淀效率ECoCXO C0(%)沉淀柱内 0工作水深(mm)颗 粒 沉 速(m m/s)-19 -图2颗粒沉降速度与颗粒去除效率的关系悬浮物浓度的测定：纸和称量瓶（已编好号）在103105 C烘至恒温，得W 1。摇动水样后立即过滤。将过滤后的滤纸在 103105C烘干（约一小时）后放入干燥器内冷却并称重，经多次 烘干后至恒重（两次的称重之差小于0.4mg ）得可2。计算：C 驴 冲 1000 1000V（mg/L）W1滤纸和称量瓶的重量W 2滤纸、称量瓶加残渣的重量v 过滤水样毫升数。-20 -实验五加压溶气气浮实验、实验目的在水处理工程中，固-液分离是一种很重要的，常用的物理方法。气浮法是

35、固液分离的 方法之一，它常被用来分离密度小于或接近于水、难以用重力自然沉降法去除的悬浮颗粒。 气浮法广泛应用于分离水中的细小悬浮物、藻类及微絮体；回收造纸废水的纸浆纤维；分离回收废水中的浮油和乳化油等。通过本实验达到以下目的：1、了解压力溶气气浮法处理废水的工艺流程；2、了解溶气水回流比对处理效果的影响；3、掌握色度的测定方法。二、气浮原理气浮法是进行固液分离的方法之一。该法是在水中通入空气， 产生微细泡（有时还需要同时加入混凝剂），使水中细小的悬浮物黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣， 再用刮渣机收集。这样，废水中的悬浮物质得到了去除，同时净化了水质。气浮分为射流气浮、叶轮气浮和压力

36、溶气气浮。气浮法主要用于洗煤废水、含油废水、 造纸和食品等废水的处理。三、实验水样自配模拟水样四、实验设备及工艺流程清水泵五、实验步骤1、熟悉实验工艺流程;-21 -2、废水用6mol/L的NaOH溶液调至pH=89，在500mL的量筒内分别加入废水 200、 250、300、350、400mL ;3、启动废水泵，将混凝池和气浮池注满水；4、启动空气压缩机，待气泵内有一定压力时开启清水泵，同时向加压溶气罐内注水、 进气，打开溶气罐的处水阀；5、 迅速调节进水量使溶气罐内的水位保持在液位计的2/3处，压力为0.30.4MPa。如进气量过大，液位基本保持稳定， 直到释放器释放出含有大量微气泡的乳白

37、色的溶气水。观察实验现象；6、 向各水样加入混凝剂，使其浓度为250350mg/L，并搅拌均匀；7、 从溶气罐取样口向各水样中注入溶气水，使最终体积为500mL。静置2030min，取 样测定色度。实验数据填入下表；8、根据实验数据绘制色度去除率与回流比之间的关系曲线。表1加压溶气气浮实验记录表废水体积（mL）0200250300350400450备注溶气水体积（mL）回流比气浮时间（min）色度原水出水色度去除率（%）六、试验结果与讨论1、应用已掌握的知识分析你取得释气量测定结果的正确性；2、试述工作压力对溶气效率的影响；3、拟定一个测定气固比与工作压力之间关系的实验方案。附录色度测定方法纯

38、水为无色透明的液体。 洁净水在水层浅时为无色，深层为浅蓝绿色，天然水受污染时可着色。水的颜色可区分为真色”和表色”两种，真色是指去除浊度后水的颜色，没有去除悬浮物的水所具有的颜色称为表色。测定色度的方法的选择： 测定较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的色度用铂钴-22 -标准比色法，以整数表示结果； 测定受工业废水污染的地面水和工业废水，可用文字描述颜色的种类和深浅程度，并以稀释倍数法测定色的强度。方法一铂钴标准比色法一、概述1、方法原理用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列，与水样进行目视比色。每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色，称为1度，作为标准色度单位。2、干扰及消除如水样混浊

39、，则放置澄清，亦用离心法或用孔径为0.45艸滤膜过滤以去除悬浮物。但不能用滤纸过滤，因滤纸可吸附部分溶解于水的颜色。3、仪器50mL具塞比色管，其刻线高度应一致。4、试剂铂钴标准溶液：称取 1.246g氯铂酸钾(K2PtCI6 )(相当于500mg铂)及I.OOOg氯化钴 (COCI2.6H2O)(相当于250mg钴)，溶于100mL水中，加100mL盐酸，用水定至1000mL。此溶液色度为500度，保存在密塞玻璃瓶中，存放暗处。二、步骤1、标准色列的配置向 50mL 比色管中加入 0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00

40、及7.00mL铂钴标准溶液，用水稀释至标线，混匀。各关的色度依次为0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60 和 70 度。密塞保存。2、水样的测定(1) 分取50.0mL澄清透明水样于比色管中，如水样色度较大，可酌情少取水样，用水稀释至50.0mL ;(2) 将水样与标准色列进行目视比色比较。观测时，可将比色管置于白瓷板或白纸上， 使光线从管底向上透过液柱， 目光自管口垂直向下观察。 记下与水样色度相同的铂钴标准色 列的色度。三、计算A疋50色度(度)=式中，A稀释后水样相当于铂钴标准色列的色度；B-水样的体积(mL)四、注意事项(1) 可用重铬酸钾代替氯铂酸钾

41、配制标准色列。方法是：称取0.0437g重铬酸钾和1.000g 硫酸钴(CoSO4.7H2O),溶于少量水中，加入 0.50mL硫酸，用水稀释至 500mL。此溶液的 色度为500度。不宜久存；(2) 如果样品中有泥土或其他分散很细的悬浮物，虽经预处理而得不到透明水样时， 则只测标色。方法二稀释倍数法一、概述-23 - 1、方法原理 为说明工业废水的颜色种类，如：深蓝色、棕黄色、暗黑色等，可用文字描述。 为定量说明工业废水色度的大小，采用稀释倍数法，以此表示水样的色度。2、干扰及消除如测定水样的真色， 应放置澄清取上清液， 或用离心法去除悬浮物后测定； 如测定水样 的表色，待水样中的大颗粒悬浮

42、物沉降后，取上清液测定。3、仪器 50mL 具塞比色管，其标线高度要一致。二、步骤1、取 100150mL 澄清水样置烧杯中，以白色瓷板为背景，观测并描述其颜色种类；2、分取澄清的水样，用水稀释成不同的倍数，分取50mL 分别置于 50mL 比色管中，管底部衬一白瓷板， 由上向下观察稀释后水样的颜色， 并与蒸馏水比较， 直至刚好看不到颜 色，记录此时的稀释倍数。- 24 -实验六 化学混凝实验（ 1）一 . 实验目的本实验主要针对污染物浓度较低的水样， 采用混凝工艺进行深度处理， 确定不同混凝剂 的最佳投药量，观察絮凝过程中矾花的形成及其特点，掌握混凝工艺的操作方法。二 . 实验原理天然水中存

43、在大量胶体颗粒， 是使水产生浑浊的一个重要原因， 胶体颗粒靠自然沉淀是 不能除去的。水中的胶体颗粒，主要是带负电的粘土颗粒。胶粒间的静电斥力，胶粒的布朗 运动及胶粒表面的水化作用，使得胶体具有稳定性。化学混凝机制主要是通过混凝剂在水中水解， 对水中胶体产生压缩双电层、 吸附架桥和 网捕等三方面的作用，促使胶体凝聚，形成絮凝体，最终通过沉淀作用得以去除。三 . 实验材料和装置1、可调速搅拌器； 2、烧杯 1000 ml ；3、721 型分光光度计； 4、pH 计或精密 pH 试纸、 温度计； 5、10ml 移液管、 1000ml 量筒； 6、混凝剂： 10g/L 聚合氯化铝（ PAC）；7、1

44、硫 酸铝溶液和三氯化铁溶液； 8、浊度仪四 . 实验步骤1测 原水水温、浊度及 pH；2 用 1000mL 量简量取水样至 1000mL 烧杯中。设最小投药量和最大投药量，利用均分 法确定第一组实验其它四个水样的混凝剂投加量。3将第一组水样置于搅拌机中，开动机器，调整转速，中速运转数分钟，同时将计算好 的投药量，用移液管分别移取至加药试管中。4. 将烧杯放置搅拌机下，快速运转30s，达到充分混合的目的。之后，将转速调到中速运转（例如120转/分）。搅拌5min后，迅速将转速调至慢速（例如80r/min）搅拌 10min。5. 搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花外观大小和密实程度等。

45、搅拌过 程完成后，停机静沉 25 分钟，并观察记录帆花沉淀的过程。与此同时，再将第二组 水样置于搅拌机下。6. 第一组水样静沉25min后，用注射器每次汲取水样杯中上清液约130mL （够浊度仪、pH 计测定即可） ，置于洗净的 200 mL 烧杯中，测浊度及 pH 并记入表 1 中。- 25 -表1原始数据记录表实验组号混凝剂名称原水浑浊度原水温度C原水pHI水样编号123456投药量剩余浊度沉淀后pH值n水样编号123456投药量剩余浊度沉淀后pH值注意事项1 取水样时，所取水样要搅拌均匀，要一次量取以尽量减少所取水样浓度上的差别。2 移取烧杯中上清液时，要保持条件一致，不要把沉下去的矶花

46、搅起来。以投药量为横坐标，以剩余浊度为纵坐标，绘制投药量-剩余浊度曲线，从曲线上可求得不大于某一剩余浊度的最佳投药量值。思考题根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝的主要因素。附：浊度的测定所谓浊度即为水体混浊的程度，是表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度， 即是水样中的微细悬浮物的光学特性表示法。浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质造 成的。天然水经混凝、沉淀、过滤等处理，使水变得清澈。测定水样浊度可用分光光度法。1、方法原理在适当温度下，硫酸肼(NH 2)2SO4H2SO4与六次甲基四胺(CH2)6N4聚合，形成白色高 分子聚合物。以此

47、作参比浊度标准液，在一定条件下与水样浊度相比较。2、试剂浊度贮备液，配置方法如下：称取0.50克硫酸肼，5.00克六次甲基四胺，分别溶于400ml蒸馏水中，将溶解的两种溶液倒入1000ml容量瓶中混合，加蒸馏水稀释至刻度，混合摇匀，在25±3 °C温度下反应24h，即得到400度的浊度标准溶液。3、仪器：50ml比色管，721分光光度计。测定步骤(1)标准曲线的绘制吸取浊度标准溶液 0, 0.50, 1.25, 2.50 , 5.00, 10.00和12.50ml，置于50ml比色管中，-26 -加水至标线。摇匀后即得浊度为0, 4,10, 20, 40, 80, 100的

48、标准系列。于 680nm波长测定吸光度，绘制标准曲线。（2）水样的测定吸取50.0ml水样（如浊度超过 100度，可酌情少取，用水稀释到50.0ml ）于50ml比色管中，按校准曲线步骤，测定吸光度。由校准曲线上查得水样浊度。4、计算A浊度=50 C式中，A 稀释过水样的浊度；C 原水样体积（ml）-27 -实验七 化学混凝实验（ 2）实验目的针对染料废水， 确定混凝剂的本实验的目的在于掌握混凝工艺的基本技能和研究方法，最佳投量及混凝过程中最佳 pH 值等参数。二 . 实验原理化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。 混凝包括凝聚和絮凝两个 步骤， 凝聚是指在化学药剂作用下使胶体

49、和细微悬浮物脱稳、 聚集为微絮体的过程， 而絮凝 则是指微絮体在水流紊动作用下，长大成为絮凝体的过程。一般水处理中，混合阶级的G值约为5001000s-1，混合时间为1030s, 般不超过2min ;在反应阶段，G值约为10100s-1，停留时间一般为 1530min ;沉淀3040min。三 . 实验设备及仪器1、可调速搅拌器; 2、1000 ml 烧杯; 3、721 型分光光度计; 4、pH 计或精密 pH 试纸、 温度计; 5、10ml 移液管、 1000ml 量筒; 6、混凝剂： 100g/L 聚合氯化铝（ PAC）; 7、10% 盐酸， 10%氢氧化钠; 8、 5 00 mg/L 活

50、性染料（活性艳蓝 KN-R ）废水 200L。四 . 实验步骤（一）、混凝剂最佳投加量的确定1、染料废水最大吸收波长的确定，测定原废水的吸光度值;2、用量筒量取 1000ml 水样于 1000ml 烧杯中，测量废水的温度，进行记录;分别用移液管加入一定量的混凝剂 PAC 至烧杯中（混凝剂在烧杯中的浓度分别为400、500、600、700 和 800mg/L），然后快搅（300400r/min）1min，慢转（80120r/min ） 15min，再沉淀 30min ； 取沉淀后水样用分光光度测定吸光度和 pH 值。3、搅拌过程中，观察记录矾花形成的时间，找出混凝剂最佳投加量值和混凝过程对废水

51、pH 值的影响。（二）、搅拌时间对混凝过程的影响1、 选择最佳的混凝剂投加量，分别采用1、2、3、4、5min 为混合快搅的时间，之后慢搅15min,再沉淀30min ;取沉淀后水样进行分光光度测定和pH值的测定。分析对比实验结果。2、 选择最佳的混凝剂投加量和最佳快搅混合时间，之后分别慢搅 3、6、9、1 2 、1 5 min, 再- 28 - 沉淀 30min ；取沉淀后水样进行分光光度测定和 pH 值的测定。与上述实验结果对比。（三）、 pH 值对混凝效果的影响1、取水样 1000ml ，分别采用酸或碱将水样调节 pH 为 3、5、7、9 和 11；2、采用最佳投量和最佳机械搅拌时间，对上述5 个水样进行混凝实验，分析废水 pH 对混凝效果的影响。五 . 数据整理及结果分析1、整理实验数据， 以波长为横坐标、 吸光度为纵坐标， 绘制吸收波长曲线和标准曲线；2、以废水吸光度值为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘制吸光度（色度）与药剂投 加量关系曲线，并从图中求出最佳混凝剂投加量；3、以废水吸光度值为纵坐标，搅拌时间为横坐标，绘制吸光