水污染綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

1、水污染綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1 .掌握測(cè)試不同廢水的色度、濁度、 COD電導(dǎo)、pH等水質(zhì)指標(biāo) 的分析方法。2 .增強(qiáng)對(duì)污染物綜合分析能力。3 .根據(jù)廢水水質(zhì)選擇所用的混凝劑、吸附劑類(lèi)型；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 計(jì)算出所選混凝劑、吸附劑對(duì)廢水的去除效率。4 .對(duì)廢水的進(jìn)一步治理提出可行性治理方案。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .根據(jù)高鎰酸鉀法測(cè)定廢水的 COD利用pH酸度計(jì)，光電濁度計(jì)， 色帶，色度計(jì)分別測(cè)定 pH值、濁度、色度，并預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 準(zhǔn)備。2 .按照自己所取鍋爐排污水、洗衣廢水或其他廢水的水質(zhì)特點(diǎn)， 自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。3 .針對(duì)某一廢水，實(shí)驗(yàn)比較后確定自己認(rèn)為合適的處理流程。確定每種處理流

2、程最佳投藥量、pH值、攪拌速度及其他操作條件。給出治理 結(jié)果。4 .處理結(jié)果達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)的提出進(jìn)一步治理方案。三、實(shí)驗(yàn)原理由于膠粒帶電，將極性水分子吸引到它的周?chē)纬梢粚铀?，水化膜同樣能阻止膠粒間相互接觸。因此膠體微粒不能相互聚結(jié)而長(zhǎng)期保持 穩(wěn)定的分散狀態(tài)。投加混凝劑能提供大量的正離子，可以壓縮雙電層，降 低（電位，靜電斥力減少，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，也有沉淀網(wǎng)捕作用。這樣投加了混凝劑之后，膠體顆粒 脫穩(wěn)后相互聚結(jié)，逐漸變成大的絮凝體后沉淀?；钚蕴课骄褪抢没钚蕴康墓腆w表面對(duì)水

3、中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個(gè)方面，一是由于活性炭?jī)?nèi)部分子在各個(gè)方向都受著同等大小的力而在表面的分子則受到不平衡的力，這就是其他分子吸附于其表面上，此為物理吸附； 另一個(gè)是由于活性炭與被吸附物質(zhì)之間的化學(xué)作用，此為化學(xué)吸附?；钚?炭的吸附是上述兩種吸附綜合作用的結(jié)果。離子交換或臭氧氧化屬于深度凈化，可以有效降低廢水中的含鹽量、COD色度等。強(qiáng)酸H交換器失效后，必須用強(qiáng)酸進(jìn)行再生，可以用HCl,也可以用H2SO4相對(duì)來(lái)說(shuō)，由于HCl再生時(shí)不會(huì)有沉淀物析出，所 以操作比較簡(jiǎn)單。再生濃度一般為2%4%再生流速一般為5m/h左右。強(qiáng)堿OHfe換樹(shù)脂再生液濃

4、度一般為 1%3%流速0 5m/h。GB145-1999水汽 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一級(jí)復(fù)床出水水質(zhì)為：電導(dǎo)率0 5?S/cm?；齑渤鏊畾埩舻暮?鹽量在1.0mg/L以下，電導(dǎo)率在 0.2S/cm以下，殘留的 SiO2在20?g/L以 下，pH值接近中性。四、實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)備及試劑六聯(lián)攪拌器，pH酸度計(jì)，光電濁度計(jì)，溫度計(jì)1支，色度計(jì)1000ml燒杯6個(gè)，1000ml量筒1個(gè)1ml、2ml、5ml、10ml移液管各一支 200ml燒杯一個(gè)，吸耳球、FeCl3、Al2(SO4)3、FeSO4 NaSiO3 10%的 NAO潞液和10%HCl溶液500ml各1瓶振蕩器，離子交換拄，臭氧發(fā)生器，水浴鍋，活性炭電

5、廠污水或工業(yè)廢水水樣五、實(shí)驗(yàn)裝置及方法1)高鎰酸鉀法測(cè)定廢水 COD1、實(shí)驗(yàn)原理高鎰酸鉀指數(shù)是指在一定條件下，以高鎰酸鉀為氧化劑，處理水樣時(shí)所消耗的氧量，以氧的 mg/L來(lái)表示。水中部分有機(jī)物及還原性無(wú)機(jī)物 均可消耗高鎰酸鉀。因此，高鎰酸鉀指數(shù)常作為水體受有機(jī)物污染程度的 綜合指標(biāo)。水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高鎰酸鉀溶液，并在沸水 浴中加熱反應(yīng)一定的時(shí)間。剩余的高鎰酸鉀加入過(guò)量草酸鈉溶液還原，再 用高鎰酸鉀溶液回滴過(guò)量的草酸鈉，通過(guò)計(jì)算求出高鎰酸鹽指數(shù)。2、儀器水浴裝置250mL錐形瓶50mL酸式滴定管3、試劑1 .高鎰酸鉀溶液(C(1/5 KMnO4)=0.1mol/L ):稱(chēng)取3

6、.2g高鎰酸鉀 溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1 L,放置過(guò)夜，用G 3玻 璃砂芯漏斗過(guò)濾后，濾液儲(chǔ)于棕色瓶中保存。2 .高鎰酸鉀溶液(C(1/5 KMnO4)=0.01mol/L ):吸取25mL上述高鎰酸鉀溶液，？用水稀釋至250mL儲(chǔ)于棕色瓶中。使用前進(jìn)行標(biāo)定，并調(diào) 節(jié)至0.01mol/L準(zhǔn)確濃度。3 . 1+3硫酸4 .草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(C(1/2Na2c2O4)=0.1000mol/L ) ?:稱(chēng)取 0.6705g 在105-110C烘干一小時(shí)并冷卻的草酸鈉溶于水，移于100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。5 .草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(C(1/2Na2c2O4)=0.0100mol/

7、L ) ?:吸取 10.00mL 上述草酸鈉溶液移入100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。4、實(shí)驗(yàn)步驟1 .取100mL混勻水樣(如高鎰酸鹽指數(shù)高于5mg/L,則酌量少取，并用水稀釋至100mD于250mL錐形瓶中。2 .加入5mL (1+3)硫酸，搖勻。3 .加入10.00mL0.01mol/L高鎰酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴 中加熱30分鐘(從水浴重新沸騰起計(jì)時(shí))。沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的 液面。4 .取下錐形瓶，趁熱加入 10.00mL0.0100mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液， 搖勻，？立即用0.01mol/L高鎰酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高鎰酸鉀 溶液消耗量。5 .高鎰酸鉀溶液濃度的標(biāo)

8、定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至70 C, ?準(zhǔn)確加入10.00mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液 (0.0100mol/L )再用0.01mol/L 高鎰酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高鎰酸鉀溶液的消耗量，按照下式求 得高鎰酸鉀溶液的校正系數(shù)(K):K=10.00V式中：V高鎰酸鉀溶液消耗量(mD。若水樣經(jīng)稀釋時(shí)，？應(yīng)同時(shí) 另取100mL水，同水樣操作步驟進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。2）混凝沉淀實(shí)驗(yàn)1 .試驗(yàn)機(jī)理：根據(jù)研究，膠體微粒都帶有電荷。天然水中的粘土類(lèi)膠體微粒以及污水中的膠態(tài)蛋白質(zhì)和淀粉微粒等都帶有負(fù)電荷。微粒一般由膠核、固定層和擴(kuò)散層組成。膠核和固定層一般稱(chēng)為膠粒，膠粒與擴(kuò)散層之間有一個(gè)電位差，此電位稱(chēng)為（電位。

9、膠粒在水中受幾方面的影響：帶相同電荷的膠粒之間產(chǎn)生的靜電斥力；膠粒在水中作的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即“布朗運(yùn)動(dòng)”；膠粒之間的范德華引力；水化作用，由于膠粒帶電，將極性水分子吸引到它的周?chē)纬梢粚铀ぃね瑯幽茏柚鼓z粒間相互接觸。因此膠體微粒不能相互聚結(jié)而長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。投加混凝劑能提供大量的正離子，可以壓縮雙電層，降低 （電位，靜電斥力減少，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，也有沉淀網(wǎng) 捕作用。這樣投加了混凝劑之后，膠體顆粒脫穩(wěn)后相互聚結(jié)，逐漸變成大 的絮凝體后沉淀。2 .試驗(yàn)器材：六聯(lián)攪拌器或磁力攪拌器

10、 1臺(tái)pH酸度計(jì)1臺(tái)或pH試 紙 光電濁度計(jì)1臺(tái) 溫度計(jì)1支200ml燒杯4個(gè)1000ml燒杯1個(gè)1ml、 2ml、5ml、10ml 移液管各一支 10%的 FeCl3、Al2（SO4）3、NaSiO3溶液各 1瓶500ml的NaOH容液和的HCl溶液各1瓶。3 .試驗(yàn)步驟:最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟1、測(cè)定原水溫度、濁度及 pH值。2、分別取200ml水樣于250ml燒杯中，每組4個(gè)水樣，將4個(gè)水 樣置于攪拌器上，分別加入數(shù)7W濃度為10%的Al2（SO4）3藥液于各燒杯中。3、投藥后迅速啟動(dòng)攪拌機(jī)，使攪拌機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)開(kāi)始記時(shí)， 快速攪拌30S,快速攪拌完成后，迅速將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)制慢速攪拌階段，時(shí)間

11、15 分鐘。4、攪拌過(guò)程中觀察記錄研花形成的過(guò)程、磯花外觀、大小、密實(shí)程度（記錄于表1中）。5、攪拌完成后停機(jī)，將水樣杯取出置一旁靜沉，并觀察磯花形成及沉淀的情況，待沉淀20分鐘后，取燒杯中清液分別測(cè)定其 pH值、濁度， 同時(shí)記錄于表1中。6、確定最佳投藥量。最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟1、在4個(gè)250ml燒杯分別放入200ml原水樣，置于實(shí)驗(yàn)攪拌器的 平臺(tái)上。2、確定原水特征（包括原水濁度、pH值、溫度）。3、向各燒杯中加入相同量的混凝劑。（投加劑量按照最佳投藥量實(shí)驗(yàn)中得出的最佳投藥量而確定）。4、用HCl或NaOHH整至各杯水樣的 pH至分別為6、7、8、9,記錄所用酸堿的投加量（表 2）5、啟動(dòng)攪

12、拌器，快速攪拌 30秒；然后同(一) 6、關(guān)閉攪拌機(jī)，將水樣取出置一旁靜沉并觀察磯花形成及沉淀的情況，20分鐘后，取燒杯的上清液，分別測(cè)定其濁度，記錄于表 2中。7、確定最佳pH.。完成第一組水樣后，按同樣步驟，用第二種混凝劑做第二組實(shí)驗(yàn)。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理結(jié)果表二最佳投藥量結(jié)果記錄原水溫度10 C濁度31.3 pH 6 混凝劑的種類(lèi)、濃度 FeCl3 10 %表三最佳pH試驗(yàn)結(jié)果記錄原水溫度10 C 濁度31.3 pH 6 使用混凝劑的種類(lèi)、濃度 FeCl310%1.高鎰酸鉀溶液的校正系數(shù)(K):K=已知：V=18.2ml-10.4ml=7.8ml 得：K=1.28 2 .水樣不經(jīng)稀釋高

13、鎰酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)=10.00V(1V1)K10M81000100已知：V1 =7.80ml K=1.28 M=0.01mol/L得；高鎰酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)=10.23 3 .水樣經(jīng)稀釋高鎰酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)=K10V1)K10(10V0)K10CM81000V2已知：V1 =7.80ml K=1.28 M=0.01mol/L V0=ml C=0.5 V2=100ml 得:高鎰酸鉀指數(shù)（O2,mg/L）=4.58六.實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論由以上數(shù)據(jù)及處理結(jié)果可知水樣高鎰酸鉀指數(shù)（O2,mg/L）=10.23 ,PH=6 當(dāng)混凝劑滴入0.4ml時(shí)混凝效果最好，PH為9時(shí)混凝效果最好。七.思考題1、為什么最大投藥量時(shí)，混凝效果不一定好？投入的藥量應(yīng)根據(jù)膠體濃度及無(wú)機(jī)金屬鹽水解產(chǎn)物的分子形態(tài)、荷 電性質(zhì)和荷電量等而確定。當(dāng)高分子混凝劑投藥量最大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“膠體 保護(hù)”作用。膠體保護(hù)可理解為：當(dāng)全部膠粒的吸附面均被高分子覆蓋以 后，兩膠粒接近時(shí)，就受到高分子的阻礙而不能聚集，這種阻礙來(lái)源于高 分子之間的相互排斥。排斥力可能來(lái)源于“膠粒一膠?！敝g高分子受到 壓縮變形而具有排斥勢(shì)能，也可能由于高分子之間的電斥力（對(duì)帶電高分 子而言）或水化膜。而且投藥量大也容易出現(xiàn)產(chǎn)生大量含水率很高的污泥 的問(wèn)