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1、实验一实验一 颗粒自由沉淀实验颗粒自由沉淀实验 1、沉淀：是指从液体中借重力作用去除固体颗粒的过程。根据液体中固体物质的浓度和性 质，可将沉淀过程分为自由沉淀、絮凝沉淀，成层沉淀、压缩沉淀等四类。设原水中悬浮 物浓度为 C0，则：2、会做 Ct-t，t-E，u-E 曲线图实验二实验二 混凝试验混凝试验 1、影响混凝效果的因素：水温、pH 值、混凝剂种类、混凝剂投加量、搅拌速度和时间等。混凝过程的优化工艺条件通常用混凝试验来确定。 2、衡量混凝主要指标是：出水浊度以及主要污染因子浓度。 3、实验方案以及数据处理常采用：优选法、正交设计法。 4、化学混凝法通常用来去除：水中的胶体污染物和细微悬浮物
2、。 5、化学混凝：所谓化学混凝，是指在废水中投加化学试剂来破坏胶体和细微悬浮物颗粒在 水中所形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降、 过滤、气浮等方法予以分离的单元过程。 6、化学混凝的两个步骤：凝聚（是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布 朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程） 、絮凝（是指微絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体 的过程。 ） 7、根据混凝过程的 GT(反应时间内的碰撞次数)值要求，混合阶段：高速短时；反应阶段： 低速长时。搅拌速度和搅拌时间由 GT=104-105确定。一般水处理中，混合阶段 G 值约为 500-1000s-1，混合时间
3、为 10-30s，一般不超过 2 分钟；反应阶段 G 值约为 10-100s-1，停留 时间 15-30min。 8、试验用混凝剂：聚合氯化铝 9、浊度：即为水体混浊的程度。表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度，是水样 中细微悬浮物的光学特性表示方法。测定方法：分光光度法。680nm 测定。实验三实验三 水质水质 化学需氧量的测定化学需氧量的测定 重铬酸盐法重铬酸盐法 1、COD：化学需氧量。是指水中的还原性物质在强氧化剂作用下，被氧化分解时所消耗 的氧化剂的数量，用 mg/L 表示。 2、重铬酸盐法测 COD 适合于含 COD 值 30-700mg/L 的水样。不适合于含氯化物浓度大于
4、 1000mg/L（稀释后）的含盐水。 3、重铬酸盐法测 COD 定义：在一定条件下，经重铬酸钾氧化处理时，水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。 4、重铬酸盐法测 COD 原理：在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，并在强酸介质下，以 银盐作催化剂，经沸腾回流后，以试亚铁灵（即 1，10菲绕啉，即邻菲罗琳）为指示剂， 用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的 质量浓度。 K2Cr2O7+6Fe(NH4)2(SO4)2+7H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+6(NH4)2SO4+7H2O 5、滴定终点的判
5、断：用硫酸亚铁铵滴定至溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色，即为终 点。 6、该实验的主要干扰物为氯化物，可加入硫酸汞部分的除去。 7、计算公式：以 mg/L 计的水样化学需氧量，计算公式如下：式中：C 硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)的浓度，mol/L； V1空白试验(7.4)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL； V2试料测定(7.8)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL；V0试料的体积，mL。 8、水样：重铬酸钾：硫酸-硫酸银溶液=2：1：3实验四实验四 氨氮的测定氨氮的测定 1、氨氮测定的原理：水样中的氨氮在碱性条件下与纳氏试剂作用生成黄棕色络合物，在 420nm 波长处进行
6、光度测定。 2、影响氨氮测定的因素：水样的色度、浊度以及其他干扰物的存在会影响氨氮的测定。对 于较清洁的水样，可采取絮凝沉淀法，对污染严重的水样，应采用蒸馏法消除干扰。 3、氨氮与纳氏试剂的反应式如下：HgCl2+2KIHg12(红色)+2KCl4、纳氏试剂：显色剂；酒石酸钾钠：掩蔽剂 5、氨氮的测定：420nm 波长 20mm 比色皿 静置 10min 6、水样中如含余氯，则应加入适量 0.35%硫代硫酸钠溶液，每 0.5ml 可除去 0.25mg 余氯。7、加纳氏试剂之前，加无氨水不得少于 40ml，否则会有浊度或沉淀产生。实验五实验五 水质水质 亚硝酸氮的测定亚硝酸氮的测定 分光光度法分
7、光光度法 1、最低检出限：光程长为 10mm 的比色皿，0.003mg/L；光程长为 30mm 比色皿， 0.001mg/L。 2、试份最大体积为 50ml，可测定亚硝酸氮浓度高至 0.20mg/L。 3、干扰：当试样 pH11 时，可能遇到某些干扰，遇此情况，可向试份中加入酚酞溶液一 滴，边搅拌边加入磷酸溶液，至红色刚好消失。之后再加入显色剂，体系 pH 值为1.80.3，而不影响测定。试样中如有颜色和悬浮物，可向每 100ml 试样中加入 2ml 氢氧 化铝悬浮液，搅拌，静置，过滤，弃去 25ml 初滤液后，再取试份测定。 4、亚硝酸氮的测定：540nm 波长 10mm 比色皿 20min
8、-2h 测定 实验六实验六 钼锑抗分光光度法测定溶解性磷酸盐钼锑抗分光光度法测定溶解性磷酸盐 1、实验原理：在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成钼杂多酸，用抗 坏血酸还原成钼蓝测定。测定中还原剂很多，抗坏血酸较好。反应式如下：2、溶解性磷酸盐的测定：700nm 波长 10mm 比色皿 静置 15min 测定实验七、八实验七、八 清水充氧（曝气）实验清水充氧（曝气）实验 1、曝气充氧实验原理：曝气的作用是向液相供给溶解氧。氧由气相转入液相的机理常用双 模理论来解释。双模理论是基于在气液两相界面存在着两层膜（气膜和液膜）的物理模型。 气膜和液膜对气体分子的转移产生阻力。氧在膜内总是
9、以分子扩散的方式转移的，其速度 总是慢于在混合液内发生的对流扩散方式的转移。所以只要液体内氧未饱和，则氧分子总 会从气相转移到液相的。 2、影响氧溶解的因素：温度、液体特性（种类、溶质、黏度等） 、大气压、氧分压等。 3、氧向液相中溶解速率：)(CCKdtdCsL其中：dtdC 单位体积内氧转速率（kg/m3h） ； LK液相中以浓度差为动力的总传质系数（h-1） ； Cs液相氧的饱和浓度（kg/m3） ； C液相内氧的实际浓度（kg/m3）积分得：ktKCClnLS)(4、清水一般含有溶解氧，通过加入无水亚硫酸钠（或氮气）在氯化钴的催化作用下，能够把水体的溶解氧消耗掉。反应式为：42CoCl
10、 232SONaO21SONa2 5、碘量法测溶解氧实验原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将低价锰氧 化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解于碘离子反应 而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可计算溶解氧的含量。 6、滴定终点的判断：用硫代硫酸钠滴定至溶液呈淡黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝 色刚好隐去为止。7、计算：溶解氧：（O2，mg/L）=10010008VM实验九实验九 饮用水的膜处理深度净化实验饮用水的膜处理深度净化实验 1、超滤：超滤是一种膜分离过程，利用一种压力活性膜，在外界推动力（压力）作用下截 留水中胶体、颗粒和分子
11、量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。操 作压力：0.1-1.0Mpa。 2、超滤膜的作用机理： （1）粒径大于膜孔的大分子被膜筛分、截留； （2）粒径和膜孔相近的溶质分子进入膜孔内部造成膜孔堵塞；（3）溶质在膜面及膜孔内部的吸附。 3、反渗透：反渗透是指液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程。凡基于此原 理所进行的浓缩或净化溶液的分离方法，一般称之为反渗透工艺。反渗透是渗透的一种反 向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质 分开。溶液浓度越高，渗透压值越大。在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度 允许的范围内，必须远大于溶液
12、渗透压值，一般为渗透压值的几倍到近几十倍。 4、对有机物的去除属于筛分机理。孔径较大的膜，一般应用在超滤范围，超滤膜的孔为 0.05um1nm，而反渗透膜的孔径为 0.3nm2nm。所以，反渗透膜过滤能够更好的除去各种 细菌，也能滤除各种病毒。 5、在一般的反渗透以及超滤组件前，要设置前处理装置，通常采用 PP 棉及活性炭过滤柱。 PP 棉即聚丙烯纤维，经过压缩处理的，能够很大程度过滤大颗粒的铁锈泥沙，用于去除水 垢，而活性炭具有较大比表面积和微孔，可以吸附水中绝大部分的化学物质和微粒，使水 质得到净化。 6、饮用水深度净化装置图：实验十实验十 水质水质高锰酸盐指数的测定高锰酸盐指数的测定 1
13、、测定范围：0.54.5mg/L。 2、样品中无机还原性物质如 NO2-、S2-和 Fe2+等可被测定。氯离子浓度高于 300mg/L，采 用碱性介质中氧化的测定方法。 3、高锰酸盐指数定义：高锰酸盐指数是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标。 定义为：在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物和无机还原性物质，由消耗 的高锰酸钾量计算相当的氧量。 4、高锰酸盐指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定条件下，许多有 机物只能被部分的氧化，易挥发的有机物不包含在测定值之内。 5、实验原理：样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热 30min，高锰酸钾将 样品中的
14、某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸 钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠，通过计算得到样品中高锰酸盐指数。6、滴定终点的判断：加入草酸钠溶液至溶液变为无色，趁热用高锰酸钾滴定至刚出现粉红 色，并保持 30s 不退。 7、高锰酸盐指数的计算：8、样品中氯离子浓度高于 300mg/L 时采用碱性高锰酸钾氧化法，海水采用碱性。氯离子 浓度低于 300mg/L 时采用酸性高锰酸钾氧化法。实验十一实验十一 水的净化水的净化离子交换法实验离子交换法实验 1、水中常见的无机杂质有 Mg2+、Ca2+、CO32-、HCO3-、Cl-等离子，对于这类杂质，常见 的处理方法
15、有化学沉淀法、蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法等。 2、离子交换法净化水：将被处理水通过离子交换柱（内装有离子交换树脂） ，除去杂质离 子，达到净化水的目的。 3、离子交换树脂：是一种难溶性的高分子聚合物，对酸、碱及一般有机溶剂稳定。它具有 网状骨架结构，由本体和交换基团两部分组成，其中本体起的是载体的作用，本体上附着 的交换基团才是活性成分。 4、离子交换树脂分类： 按材料分：（1）天然离子交换树脂：沸石（硅铝酸） ，主要用于水的软化和铵离子的去除。 （2）人工合成离子交换树脂：苯乙烯和二乙烯苯聚合物或酚醛类聚合物。 按活性基团类型分：（1）强酸性阳离子交换树脂（典型：磺酸盐型交换树脂
16、） （2）强碱性阴离子交换树脂 （3）弱酸性阳离子交换树脂 （4）弱碱性阴离子交换树脂（典型：季铵盐型交换树脂） （5）重金属选择性树脂 5、离子交换法只能对水中电解质杂质有较好的净化作用，而对其他类型杂质如有机杂质是 无能为力的。 6、如果同时需要处理阴阳离子，如去离子水的生产，则首先通过阳离子交换树脂，再通过 阴离子交换树脂。 7、离子交换树脂的再生：离子交换柱在使用过一段时间后，柱内树脂的活性基团逐渐被杂 质离子置换并趋于饱和，处理能力会出现下降，因此需要将富集在树脂上的杂质离子置换 出，从而恢复树脂活性，称为离子交换树脂的再生。做法为分别让 NaOH 和 HCl 流过失效 的阴离子和阳离子交换树脂。 8、活性基团的再生是树脂再生中最重要的部分，实际生产中还包括附着于树脂上的无机物 及有机物的清除，则需要使用特殊的再生剂或复苏剂。 9、离子交换净化水过程：交换再生交换操作过程的重复。 10、反洗：作为再生的第一步。目的是（1）松动树脂层，使再生液能均匀渗入层中，与交
