環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充資料

1、混凝實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）觀察混凝現(xiàn)象及過程，加深對混凝理論的 理解； （2）選擇和確定最佳混凝工藝條件； （3）了解影響混凝條件的相關(guān)因素,二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.熟悉攪拌機(jī)、濁度計(jì)和pH計(jì)的使用。 2.測定原水樣的濁度、pH值和水溫。 （原水樣取 自十字河水）。 3.確定混凝劑的最小和最佳投加量,二、實(shí)驗(yàn)原理 水中的膠體顆粒，主要是帶負(fù)電的黏土顆粒。 膠體間的靜電斥力，膠粒的布朗運(yùn)動及膠體表面的 水化作用，使膠粒具有分散穩(wěn)定性，三者中以靜電 斥力影響最大。因此，膠體顆?？孔匀怀恋硎遣荒?除去的。向水中加入混凝劑能提供大量的正離子， 壓縮膠團(tuán)的擴(kuò)散層，使電位降低，靜電斥力減 少。此時，布朗運(yùn)動

2、由穩(wěn)定因素轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定因 素，也有利于膠粒的吸附凝聚,水化膠中的水分子與膠粒有固定聯(lián)系，具有彈性和 較高黏度，把這些分子排擠出去需要克服特殊阻 力，阻礙膠體直接接觸。有些水化膜的存在決定于 雙電層狀態(tài)投加混凝劑降低電位，有可能使水化 作用減弱，混凝劑水解后形成的高分子物質(zhì)或直接 加入水分中的高分子物質(zhì)一般具有鏈狀結(jié)構(gòu)，在膠 粒與膠粒之間起吸附架橋作用。即使電位沒有降 低或降低不多，膠粒不能相互接觸，通過高分子鏈 狀物吸附膠粒，也能形成絮凝體,水力條件對混凝效果有重要影響。兩個主要的控制 指標(biāo)是攪拌強(qiáng)度和攪拌時間。 攪拌強(qiáng)度：常用速度梯度G來表示。在混合階段，要 求混凝劑與廢水迅速均勻的混合，要

3、求G在500- 1000s-1，攪拌時間t應(yīng)在10-30s。而反應(yīng)階段既要創(chuàng) 造足夠的碰撞機(jī)會和良好的吸附條件讓絮體有足夠的 成長機(jī)會，又要防止生成的絮體被打碎，因此攪拌強(qiáng) 度要逐漸減小，而反應(yīng)時間要長，相應(yīng)G和t值分別應(yīng) 在20-70s-1和15-30min。 一般Gt值應(yīng)在104-105之間為宜,四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器及藥品 （一）實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器 1、六聯(lián)攪拌器一臺； 2、濁度儀一臺； 3、酸度計(jì)一臺； 4、燒杯1000ml、500ml、200ml各六只； 5、燒杯500ml三只； 6、移液管1ml、2ml、5ml、10ml各4支； 7、注射針筒50ml2支； 8、溫度計(jì)0-100一支,二）實(shí)

4、驗(yàn)用藥品 1、硫酸鋁； 2、三氯化鐵； 3、鹽酸10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）； 4、氫氧化鈉10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）； 5、聚丙烯酰胺（1mg/L,五、實(shí)驗(yàn)操作步驟 1、混凝劑的確定 在硫酸鋁、三氯化鐵、聚丙烯酰胺三種混凝劑中，確 定一種最佳混凝效果的混凝劑。 （1）確定原水特征，即測定原水的濁度、溫度、pH值， 記錄在表1中。 （2）用三只500ml的燒杯，分別取200ml原水，將裝有水 樣的燒杯置于混凝儀上。 （3）分別向三只燒杯中加入硫酸鋁、三氯化鐵、聚丙烯 酰胺，每次加1.0ml，同時進(jìn)行攪拌（中速150r/min,5 min）,直到其中一個出現(xiàn)礬花，這時記錄下每個試樣中,混凝劑的投加量，并記錄在表1

5、中。 （4）停止攪拌，靜止10min。 （5）用50ml注射針筒抽取上清液，用濁度計(jì)測出三個水 樣的濁度記錄在表1中。 （6）根據(jù)測得的濁度確定最佳混凝劑。 2、確定混凝劑的最佳用量 （1）用六只1000ml燒杯，分別取800ml原水，將裝有水樣 的燒杯置于混凝儀上。 （2）采用實(shí)驗(yàn)1中選定的最佳混凝劑，按不同的投加量 （依次按25%100%的劑量）分別加入到800ml原水中，利 用均分法確定此組實(shí)驗(yàn)的6個水樣的混凝劑投加量，記錄,在表2中。 （3)啟動攪拌器，快速攪拌約300r/min,0.5min,中速攪拌 約150r/min,5min,慢速攪拌約70r/min,10min。 （4）攪拌過

6、程中，注意觀察“礬花”的形成過程。 （5）停止攪拌，靜止沉淀10min，然后用50ml注射針筒分 別抽取6個燒杯中的上清液，同時用濁度計(jì)測定水的剩余 濁度，記錄在表2中。 3、最佳pH值的影響 （1)用六只1000ml燒杯，分別取800ml原水，將裝有水樣 的燒杯置于混凝儀上。 (2)調(diào)整原水pH值，用移液管依次向1#、2#、3#裝有原水,的燒杯中，分別加入2.5ml、1.5ml、1.0mlHCl，再向4#、 5#、6#裝有原水的燒杯中，分別加入0.2ml、0.7ml、 1.2mlNaOH。 （3）啟動攪拌機(jī)，快速攪拌約300r/min,0.5min，隨后 停機(jī)，從每只燒杯中50ml水樣，依次

7、用酸度計(jì)測定各水樣 的pH值，記錄在表3中。 （4）用移液管依次向裝有原水燒杯中加入相同劑量的混 凝劑，投加量照最佳投藥量實(shí)驗(yàn)中得到出的最佳投加量而 確定。 （5）啟動攪拌器，快速攪拌約300r/min,0.5min,中速攪 拌約150r/min,10min,慢速攪拌約70r/min,10min,6）靜止10min，用50ml注射針筒抽出燒杯中的上清液 （共抽三次約150ml）放入200ml燒杯中，同時用濁度儀 測定剩余水的濁度，每只水樣測三次，記錄在表3中,六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果整理 表1 原始數(shù)據(jù)及三種混凝劑濁度測定記錄表,表2某一種混凝劑投加量的最佳選擇,表3 最佳pH值選擇,七、思考題 1

8、、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，簡述影響 混凝的幾個主要因素。 2、為什么加大藥量時，混凝效果不一定好？ 3、pH值有什么影響,氧傳遞系數(shù)測定實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、了解和的意義。 2、掌握非耗氧生物污水、值的測定： 二、實(shí)驗(yàn)原理 影響氧轉(zhuǎn)移的主要因素有：曝氣水水質(zhì)曝 氣水水溫氧分壓氣液之間的接觸面積和接觸 時間水的紊流程度等。 而曝氣水的水質(zhì)對氧轉(zhuǎn)移造成的影響主要表現(xiàn) 在以下兩個方面,1）由于待曝氣充氧的污水中含有各種各樣雜質(zhì)，如表 面活性劑、油脂、懸浮固體等，它們會對氧的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生一 定影響，特別是在兩活性物質(zhì)這類兩親分子會集結(jié)在氣、 液接觸面上，阻礙氧的擴(kuò)散。相對于清水，污水曝氣

9、充氧 得到的氧轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa會比清水中的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa低 ，為此引入修正系數(shù)= KLa/ KLa;該式是在相同的設(shè)備 中，在相同條件下數(shù)值比較。 （2）由于污水中含有大量鹽分，它會影響氧在水中的飽 和度，相對于相同條件的清水而言，污水中氧的飽和度 CS要比清水中的氧飽和度CS低，為此引入= CS / CS,轉(zhuǎn)移速度由下式表示： dc/dt=KLa(CS-CS)(式中符號同上) 本實(shí)驗(yàn)采用間歇非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)方法，即在相同條件下按照 對清水實(shí)驗(yàn)的方法，分別對清水和污水（十字河水）進(jìn)行 充氧實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)應(yīng)用公式計(jì)算出、值 。因?yàn)槭菍Ρ葘?shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格控制基本實(shí)驗(yàn)條件，如 水溫、水量、供

10、氣量等，以保證數(shù)據(jù)可靠,三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器,1）實(shí)驗(yàn)裝置：有鼓風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、曝氣筒等； （2）溫度計(jì)、秒表； （3）碘量法測定溶解氧時所需的藥品及儀器； （4）實(shí)驗(yàn)水樣（十字河水和自來水） 四、實(shí)驗(yàn)試劑 （1）脫氧劑：無水亞硫酸鈉； （2）催化劑：氯化鈷（0.1mg/L） （3）針筒50ml,五、實(shí)驗(yàn)步驟及記錄 1、分別將待曝氣污水和清水注入曝氣筒，水位相同； 2、分別從兩個曝氣筒取樣測溶液溶解氧濃度，計(jì)算脫氧 劑無水亞硫酸鈉和催化劑氯化鈷的投加量，計(jì)算公式： 2Na2SO3+O2=2Na2SO4;由化學(xué)方程式可得亞硫酸鈉的用 量：g=(1.11.5)G8(mg/L);G:水中含氧量mg/L 3、氯化鈷的用量=0.1V（mg）;V:水的總體積L。 4、將所得脫氧劑用溫水化開，加入曝氣筒中，并加入計(jì) 算好的催化劑，充分混合，反應(yīng)大約10min。 5、待曝氣筒內(nèi)溶解氧降至0后，打開鼓風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)氣量,同時向兩個曝氣筒曝氣，并開始計(jì)時，當(dāng)時間為1、2、3、4、5、7、9、11取樣測定溶解氧濃度，直到溶 液中溶解氧濃度穩(wěn)定（飽和）為止，并將清水中飽和值記 為CS及污水中的飽和值記為CS。 （5）記錄數(shù)據(jù)至表1中,六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果整理,1.將實(shí)