水质工程学实验方案

1、综合实验（二） 水厂工艺设计模拟综合实验（二） 配水实 验 方 案姓名： 王渭清 学号： 组号： 01 班级： 给排水1511 实验时间： 13周 一、实验目的1、掌握城市给水处理实验设计的一般方法；2、掌握各处理工序的基本原理；3、掌握根据不同出水水质指标要求所控制的运行条件及控制方法；4、了解对整套给水处理系统运行的调试、运行、控制方法；5、要求掌握的技能和知识点：水处理实验方案的编制要点，浊度仪、pH计、溶解氧仪等的正确使用和操作；取样方法；实验数据记录、整理和分析方法。二、实验原理 供水水源中一般都含有一定量的杂质和砂粒，有可能会对后面设施造成堵塞、於积等，有的可能还含的微污染源。给水

2、处理主要考核的指标为COD、PH、SS、浊度、电导率等，主要采用工艺为沉淀、过滤、吸附、消毒等。通过对这几种工艺的控制运行，使学生不出校门就能直观了解给水处理所需注意事项、系统长期运行的状况及废水处理自动化管理的概念。三、实验装置与设备1实验系统流程实验流程图：2实验设备及仪器仪表名称部件规格与备注数量系统给水水箱不锈钢水箱1流量计管道式液体浮子流量计1生物接触氧化池提升泵塑料耐污水泵1流量计管道式液体浮子流量计1接触氧化池有机玻璃, 含排空、曝气装置1风机LP-60，静音风机1微孔曝气微孔合金曝气头，可拆卸1套控制柜电器控制及显示元件1中间水箱原水箱PE水箱1加药系统药箱有机玻璃1加药计量泵

3、加药计量泵 BT-1001混凝池提升泵塑料耐污水泵1流量计管道式液体浮子流量计1搅拌电机25w 可调速电机，带调控板1混合池（兼沉淀池）有机玻璃，含搅拌及排空1砂滤柱砂滤柱有机玻璃过滤柱，含过滤填料1空压机气反冲用空压机，气缸容积10L1清水箱PVC，出水及反洗清水箱1流量计管道式液体浮子流量计1反冲洗泵（兼作提升泵）不锈钢高压水泵1集成膜过滤与反渗透系统净水滤芯PP滤芯2中间水箱PVC水箱1提升泵塑料耐污水泵1流量计管道式液体浮子流量计1膜过滤超滤、纳滤、反渗透、陶瓷膜各一组1套其他配件集中控制柜含系统中所有水泵及电机控制2阀门管路及其他PVC管路及阀门零件等1三、实验内容及步骤本组与第二组

4、共同完成该实验，以下部分为我组具体实验步骤。1. 实验准备（1）检查气、水管路是否畅通；阀门管件是否有损坏、漏水等现象，如有异常要及时解决。 （2）配电箱接通电源，打开电源开关，检查配电箱电路是否正常，看电源指示灯是否正常。2. 配水每日配水量10m3，每日配水次数 2次每日配水量10m3，每日配水次数 2次因为本实验是为模仿城市给水处理，则原水应视为略受污染的江湖水。于是本组拟向自来水中加入适量白砂糖、泥土，混合后作为原水。（1）白砂糖的投加使用天平称量一定质量的白砂糖加入到配水桶中，预配置COD为20mg/L的原水，白砂糖的COD约为384g/342g，因此每升水加入1820mg的白砂糖。

5、每次配水为5m 3，即90100g的白砂糖。（2）泥土的投加泥土量较难为控制，拟定通过浊度仪的测定模拟多种浊度下的原水处理，分别为约20、30、40、50、60、100。（3）清洗配水桶将昨日实验剩余的水排放干净并保证桶的清洁，如果桶不干净，则用自来水洗刷干净。3. 原水相关参数的测定4. 混凝池配药与运行（1）絮凝剂：硫酸亚铁 FeSO4 与硫酸铝Al2SO43（2）最佳混凝条件的确定掌握水和废水混凝处理中最佳混凝条件，由于模拟水厂的水处理中调节PH是不切合实际的，因此实验中直接取原水进行最佳投药量的实验。（3）混凝剂的配置 实验中使用计量泵投加絮凝剂，因此配置足够多的最佳投药量浓度下的絮凝

6、剂溶液，通过计算和实验观察调节计量泵的转速来实现药剂的自动投加和量的调节。5. 协助2组后续实验设备的进行6. 实验器材的整理与实验室的打扫四、实验人员及时间安排1. 实验人员组长：郑可组员：王郭杰、汤尧禹、周子杰、张晓阳、王渭清、叶志云2. 人员安排：（1）工作日分配：日期配水值日取样测定打扫11月27日王郭杰 汤尧禹周子杰张晓阳王渭清郑可叶志云11月28日叶志云王郭杰 汤尧禹周子杰张晓阳王渭清郑可11月29日郑可叶志云王郭杰 汤尧禹周子杰张晓阳王渭清11月30日王渭清郑可叶志云王郭杰 汤尧禹周子杰张晓阳12月1日张晓阳王渭清郑可叶志云王郭杰 汤尧禹周子杰12月2日周子杰张晓阳王渭清郑可叶志

7、云王郭杰 汤尧禹12月3日汤尧禹周子杰张晓阳王渭清郑可叶志云王郭杰 （2）具体工作：每天最少有三位同学同时在实验室进行实验，1位同学负责将配水桶中剩余的水放空并检查相应仪器运行是否正常，并对投加物进行准确的称量并在小桶中溶解摇匀，最终投加到配水桶中。2位同学负责对混合均匀的原水进行相关参数的检测：COD、PH、浊度。（3）每日配水量10m3 每日配水次数 2次（4）配水完成后需打扫实验教室，保证教室的清洁和通风。（5）为保证后续实验的进行，小组成员必须经常前去实验室检查情况，确保配水量和配水水质能够满足后续小组实验的需求，最好确保有人长时间待在实验室内。数据记录及处理分析常规测量日期PHCOD

8、crNTUmg/L原水出水1出水2出水3原水出水1出水2出水3原水出水1出水2出水311月27日11月28日7.92 7.80 16.665.3642.40 -5.70 11月29日7.86 7.50 20.045.7629.60 -4.00 11月30日6.83 6.50 6.50 6.50 20.765.762.924.4821.80 9.30 0.50 1.10 12月1日7.17 6.99 7.69 20.082.565.7659.60 7.00 5.60 12月2日7.92 6.10 20.28.3250.40 1.10 12月3日6.48 6.90 20.042.6492.00 4

9、.50 曲线数据绘制原水和出水Ph、COD、NTU进行比较 PH：除第五日外PH波动都不大，实验过程对水体的PH影响较小。COD：平均削减到原水COD的四分之一，实验设备对水体的COD的处理效果较好。NTU:浊度出现负值，表明浊度仪调零时出现操作失误，需要注意。六、实验过程中的问题及建议 1、进水水箱容积很小，无人看管时容易发生溢流工况 2、膜过滤系统发生老化现象，建议更新设备七、思考题1、常规自来水厂的处理工艺有哪些，几者有何区别； 混凝，沉淀，过滤，消毒 常规水处理工艺包括混凝、沉淀或澄清、过滤、消毒等单元技术，主要是去除水中悬浮物、胶体杂质和细菌。混凝：混凝现象是指微粒凝结现象。凝聚和絮

10、凝总称为混凝。凝聚是指在水中加入某些溶解盐类，使水中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。絮凝是指由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程；脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。机械搅拌加速澄清池是将混合、絮凝和澄清工艺组建在一个池子内，并采用机械搅拌使活性泥渣呈循环回流方式，促使泥渣和原水接触起絮凝作用，提高澄清的效果。主要由第一、二反应室和分离室组成。经投药后的原水进入第一、二反应室后与回流泥渣接触，结成大而重的絮凝体，在分离室内分离澄清后出流。机械搅拌装置为变速电机带动的叶轮和叶片，叶轮提升

11、水流，叶片搅拌加速混凝反应。该池优点是，对水量、水质变化适应性较强，耗矾率低，净化效率较高，而且运行管理方便。沉淀：待处理的水体置于沉淀池内使水中悬浮物自由沉淀。过滤：过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。水经过滤后，残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用，从而为过滤后消毒创造了条件。所以，在以地面水为水源的饮用水净化中，有时可省去沉淀或澄清，但过滤是不可缺少的。（1）过滤的净水原理。筛除作用：水通过滤料时，比滤层孔隙大的颗粒被截留；随后，滤层孔隙逐渐变小，较小的颗粒也被截留。接触凝聚作用：未被沉淀去除的

12、细小絮凝体或脱稳颗粒，因与滤料接触而被吸附；滤料吸附絮凝体后，其吸附作用进一步增强。（2）过滤的净水效率。取决于进水水质、滤料粒径、滤料层厚度、滤池构造、滤速和管理等因素滤速是指每小时通过单位滤池面积的水量。滤速越大，杂质在滤层中穿透越深。但滤速过大会影响滤后水质。（3）对滤料的要求。具有足够的机械强度，不恶化水质，有一定的颗粒级配，经济易得。（4）常用的滤池型式。普通快滤池，平面为方形或圆形，过滤时，进水由分配渠流人排水糟，然后均匀地分布于滤池表面，再通过滤料层和承托层；最后由滤管系统收集后经清水管排出。洗砂时，清水通过滤管系统由下向上反冲洗，使砂层膨胀浮起，砂数相互摩擦，洗下污泥；污水由配

13、水、排水槽流至分配渠，最后由洗池污水渠排出。快滤池运行可靠，并可通过降低滤速改善出水水质；双层和三层滤料滤池，是在石英砂层上面再加一层粒径较大、比重较小的无烟媒滤料、因无烟煤层的孔隙大，故截泥能力较快滤池高；虹吸滤池、无阀滤池和移动冲洗罩滤池：这些滤池的净水原理与普通快滤池相同。它们的共同优点是，减少了阀门，并便于操作管理；但构造复杂。消毒：水的消毒就是用化学和物理方法杀灭水中的病原体，以防止疾病传染，维护人群健康。物理消毒法有加热法、辐射法和紫外线照射法等；化学消毒法有投加重金属离子(如银和铜)、投加碱或酸、投加表面活性化学剂、投加氧化剂（氯及其化合物、溴、碘、臭氧）等的消毒法。在这些方法中

14、以氧化剂消毒应用最广，其中以氯及其化合物消毒尤为通用，其次是臭氧消毒。紫外线照射法和投加溴、碘及其化合物的方法用于小规模水厂或特殊设施(如游泳池)用水的消毒。 区别：沉淀与过滤为物理过程，混凝和消毒可能涉及化学反应2、对微污染水源的给水处理要注意哪些情况？微污染水源主要是指受到有机物污染的水源，这类水源的水质往往显示出下列特点。 Q)氨氮(NH3N)浓度高 地面水环境质量标准中，对集中式生活饮用水水源的氨氮要求是小于o5mgL，虽然氨氮并不影响健康，但说明水源已受到污染，水质有恶化的趋势。我国不少微污染水源的氨氮常可达35mgL，个别甚至高达910mg儿。 COD、TOC、UVzs4等表示的有

15、机物综合指标值高 指标值越大说明水中有机物越多，污染越严重。微污染水源饮用水处理可用蒸馏的方法把它变成软水3、如何能保证系统长期稳定自动化运行？关键点在哪？ 调度自动化系统一般又分为厂站端和主站端。主站端主要安装于调度侧，厂站端，安装于各发电厂及变电站节点处，安装于变电站的又称为变电站综合自动化系统。 电力系统调度自动化：利用计算机、远动、通信等技术实现电力系统调度自动化功能的综合系统。 主要功能构成分为: 1、电力系统数据采集与监控（SCADA系统）：电力系统数据采集与监控以及数据通信技术是实现调度自动化的基础和前提; 2、电力系统经济运行与调度、电力市场化运营与可靠行、发电厂运营决策支持等; 3、变电站综合自动化。各产品一般含有SCADA、EMS（能量管理系统）、AGC（自动发电控制）、PAS（高级软件应用）、DTS（调度仿真）等。关键点在于：原水的流量等于潜水泵的提升流量，使系统处于流量稳定状态。接触氧化池的曝气要持