华北电力大学科技学院综合实验废水监测治理

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1、 科技学院科技学院综合实验报告综合实验报告(2012-2013 年度第一学期)名称： 综合实验 题目： 废水检测治理 院系： 动力工程系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：苏金坡，高慧颖实验时长： 32 小时 成绩： 日期：2012 年 12 月 17 日综合实验报告综合实验报告一、一、实验目的实验目的 1.使学生通过监测电厂污水或工业废水，制定治理方案，并进行方案实施、数据处理及 分析、总结、撰写报告这一过程，受到基础研究、应用基础研究以及实际工程技术方面的 科学思维和科学实验训练。 2.针对某一废水，实验比较后确定自己认为合适的处理流程。 3.确定每种处理流程最佳投药量、pH 值、搅拌

2、速度及其他操作条件。给出治理结果。 二、实验要求二、实验要求 1、学生自己去取锅炉排污水、洗衣废水或其他废水，学会测试不同废水的色度、浊度、 COD、电导、pH 等水质指标； 2、根据废水水质选择所用的混凝剂、吸附剂类型； 3、根据实验结果计算出所选混凝剂、吸附剂对废水的去除效率； 4、根据实验结果计算出所选离子交换或臭氧氧化流程的去除效率； 5、实验前先由学生自己设计实验方案，然后根据实际提供的实验设备与试剂调整自己 的方案并执行，得出自己的结论。锻炼分析解决实际问题的能力。 三、实验原理三、实验原理 由于胶粒带电，将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜，水化膜同样能阻止胶粒 间相互接触。

3、因此胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。投加混凝剂能提供 大量的正离子，可以压缩双电层，降低 电位，静电斥力减少，水化作用减弱；混凝剂水 解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒之 间起吸附架桥作用，也有沉淀网捕作用。这样投加了混凝剂之后，胶体颗粒脱稳后相互聚 结，逐渐变成大的絮凝体后沉淀。 活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化 水质的目的。活性炭的吸附作用产生于两个方面，一是由于活性炭内部分子在各个方向都 受着同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就是其他分子吸附于其表面上， 此为物理吸附；另一个是

4、由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此为化学吸附。活性 炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。 离子交换或臭氧氧化属于深度净化，可以有效降低废水中的含盐量、COD、色度等。 强酸 H 交换器失效后，必须用强酸进行再生，可以用 HCl，也可以用 H2SO4。相对来说， 由于 HCl 再生时不会有沉淀物析出，所以操作比较简单。再生浓度一般为 2%4%，再生流 速一般为 5m/h 左右。强碱 OH 交换树脂再生液浓度一般为 1%3%，流速5m/h。GB12145 1999 水汽质量标准规定一级复床出水水质为：电导率5S/cm。混床出水残留的含盐量 在 1.0mg/L 以下，电导率在 0.2S/cm

5、 以下，残留的 SiO2在 20g/L 以下，pH 值接近中性。四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）四、实验所需仪器、设备、材料（试剂） 六联搅拌器，pH 酸度计，光电浊度计，温度计 1 支，色度计 1000ml 烧杯 6 个，1000ml 量筒 1 个 1ml、2ml、5ml、10ml 移液管各一支 200ml 烧杯一个，吸耳球 FeCl3、 Al2(SO4)3、FeSO4、 NaSiO3 10%的 NAOH 溶液和 10%HCl 溶液 500ml 各 1 瓶 振荡器，离子交换拄，臭氧发生器，水浴锅，活性炭 电厂污水或工业废水水样五、确定实验因素及各测定的原理和步骤（对各因素进行测定以及分析

6、）五、确定实验因素及各测定的原理和步骤（对各因素进行测定以及分析） （一）（一） 原水及处理水的测定原水及处理水的测定 水样浊度色度PH电导率（s/cm）温度原水7.311707.7127515.7 出水 11.7529 出水 21.66285.490315.7出水平均 值1.7128.5（二）（二） 、过滤吸附、过滤吸附 吸附实验数据以及数据分析：活性炭：石英砂：石浊度色度2：4：118.4219 3：2：115.7211 7：0：13.4469 由于吸附管中所装吸附质顺序从上到下为活性炭、石英砂、石，导致水到出口流出时会 夹带有少量的石英砂颗粒等，且由于吸附质实用前的清洗，这两方面导致前两

7、次吸附过后 水浊度、色度却比原水大；通过三个不同比例过滤、吸附质组成装置所得出的过滤吸附作 用，由于石和石英砂只具有过滤作用，而活性炭既有过滤作用又有吸附作用，且吸附对除 去胶体颗粒以及色度作用更大、效果更好。通过以上，也证实了实验第三组的处理效果做 好。 在实际的水处理过程中，最初要使用格栅或者筛网进行过滤，过滤效果要好很多。 （三）（三） 、总磷的测定、总磷的测定 1 1水样的预处理水样的预处理 采集的水样立即经 0.45m 微孔滤膜过滤，其滤液供可溶性正磷酸盐的测定。滤液经强氧 化剂的氧化分解（硝酸硫酸消解法处理） ，测得可溶性总磷。取混合水样（包括悬浮物） ， 也经强氧化剂分解，测得水

8、中总磷含量。 （1）仪器： 可调温度的电炉或电热板。 125mL 凯氏烧瓶。（2）试剂： 硝酸（=1.40g/mL） 。 （1+1）硫酸。 硫酸（1/2H2SO4）：1mol/L。 氢氧化钠溶液：1mol/L，6mol/L。 1%酚酞乙醇指示液。（3）步骤： 吸取 25.0mL 水样置于凯氏烧瓶中，加数粒玻璃珠，加 2mL（1+1）硫酸及 25mL 硝酸。 在电热板上或可调电炉上加热至冒白烟，如液体尚未清澈透明，放冷后，加 5mL 硝酸，再 加热至冒白烟，并获得透明液体。放冷后加约 30mL 水，加热煮沸约 5min。放冷后，加 1 滴酚酞指示剂，滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色，再滴加 1mol

9、/L 硫酸溶液使微红正好褪去， 充分混匀，移至 50mL 比色管中。如溶液浑浊，则用滤纸过滤，并用水洗凯氏瓶和滤纸，一 并移入比色管中，稀释至标线，供分析用。同时做空白试验。 2 2钼锑抗分光光度法钼锑抗分光光度法（1）方法原理。在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂 多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成蓝色络合物，通常即称磷钼蓝。在一定浓度范围内， 其色度与磷酸盐的浓度成正比，于 700nm 波长处测其吸光度，与标准系列比较，即可得所 测样品中磷酸盐的浓度。（2）干扰及消除。砷含量大于 2mg/L 有干扰，可用硫代硫酸钠除去。硫化物含量大于 2mg/L 有干扰，在酸性条件

10、下通氮气可以除去。六价铬大于 50mg/L 有干扰，用亚硫酸钠除 去。亚硝酸盐大于 1mg/L 有干扰，用氧化消解或加氨磺酸均可以除去。铁浓度为 20mg/L， 使结果偏低 5%；铜浓度达 10mg/L 不干扰；氟化物小于 70mg/L 也不干扰。水中大多数常见 离子对显色的影响可以忽略。（3）方法的适用范围。本方法最低检出浓度为 0.01mg/L（吸光度 A=0.01 时所对应的 浓度） ；测定上限为 0.6mg/L。可适用于测定地表水、生活污水及工业废水中的正磷酸盐分 析。（4）仪器：分光光度计。（5）试剂：（1+1）硫酸。 10%抗坏血酸溶液：溶解 10g 抗坏血酸于水中，并稀释至 10

11、0mL。该溶液贮存在棕 色玻璃瓶中，在约 4可稳定几周。如颜色变黄，则弃去重配。 钼酸盐溶液：溶解 13g 钼酸铵（(NH4)6Mo7O244H2O）于 l00mL 水中。溶解 0.35g 酒 石酸锑氧钾（K(SbO)C4H4O61/2H2O）于 100mL 水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加 到 300mL（1+1）硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。贮存在棕色的玻璃瓶中于约 4保存。至少稳定两个月。 浊度色度补偿液：混合两份体积的（1+1）硫酸和一份体积的 10%抗坏血酸溶液。 此溶液当天配制。 磷酸盐贮备溶液：将优级纯磷酸二氢钾（KH2PO4）于 110干燥 2h，在干燥器中放

12、冷。称取 0.2197g 溶于水，移入 1000mL 容量瓶中。加（1+1）硫酸 5mL，用水稀释至标线。 此溶液每毫升含 50.0g 磷（以 P 计） 。 磷酸盐标准溶液：吸取 10.00mL 磷酸盐贮备液于 250mL 容量瓶中，用水稀释至标线。 此溶液每毫升含 2.00g 磷。临用时现配。(6) 测定步骤：1）校准曲线的绘制： 取数支 50mL 具塞比色管，分别加入磷酸盐标准使用液 0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0mL，加水至 50mL。 向比色管中加入 1mL 10%抗坏血酸溶液，混匀。30s 后加 2mL 钼酸盐溶液充分混匀， 放置 15min。 用 l

13、0mm 或 30mm 比色皿，于 700nm 波长处，以零浓度溶液为参比，测定吸光度。2）样品测定 分取适量经滤膜过滤或消解的水样（使含磷量不超过 30g）加入 50mL 比色管中， 用水稀释至标线。 按绘制校准曲线的、步骤进行显色和测定。减去空白试验的吸光度，并从校准 曲线上查出含磷量。 3 3、测定数据及数据处理、测定数据及数据处理 1、 总磷的测定数据画出标准曲线。磷标液 ml (2.00g/ml）00.51351015含磷量 g（x 轴）0126102030 吸光度 （y 轴）0.0030.0230.0300.0660.1080.2780.306 样品 1（12.5ml 样+37.5m

14、l 水）吸光度为 0.149 样品 2（25.0ml 样+25.0ml 水）吸光度为 0.295 样品 3（50.0ml 样+0.00ml 水）吸光度为 0.647未经稀释的水样经测定，吸光度不在标准梯度范围内，对其进行稀释测得两种结果。 根据所测结果，选取稀释 4 倍后的样品作为测定结果。 根据以上数据画出了标准曲线如下：从上图可看出在含磷量为 20g 的时，有较大的误差，舍去这一点，得出如下的标准曲 线：2、水样稀释后的吸光度为 0.149，代入上面的标准曲线的线性方程中，求得含磷量 m 为 14.21g。 于是水中磷酸盐浓度：磷酸盐（ mg/L）=m/V=14.21/12.5=1.71m

15、g/L3、治理方法 由于原水取自校园生活污水，首先要从源头处理，少使用或不用含磷洗衣粉等含磷剂物 1质。 利用 A/O 工艺除磷法 2（四）（四） 、CODCOD 的测定的测定（水样不经稀释）1 1、实验原理、实验原理高锰酸钾指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧量，以 氧的 mg/L 来表示。水中部分有机物及还原性无机物均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸钾指 数常作为水体受有机物污染程度的综合指标。 水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时 间。剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通 过计算求出高锰

16、酸盐指数。2 2、仪器、仪器水浴装置250mL 锥形瓶50mL 酸式滴定管3 3、试剂、试剂高锰酸钾溶液（C(1/5 KMnO4)=0.1mol/L）:称取 3.2g 高锰酸钾溶于 1.2L 水中，加 1热煮沸，使体积减少到约L，放置过夜，用 G3 玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液储于棕色瓶 中保存。 高锰酸钾溶液（C(1/5 KMnO4)=0.01mol/L）：吸取 25mL 上述高锰酸钾溶液，用水 2稀释至 250mL，储于棕色瓶中。使用前进行标定，并调节至 0.01mol/L 准确浓度。 1+3 硫酸 3草酸钠标准溶液（C(1/2Na2C2O4)=0.1000mol/L）：称取 0.6705g 在 105-110烘干 4一小时并冷却的草酸钠溶于水，移于 100mL 容量瓶中，用水稀释至标线。