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1、水处理工程实验指导目录实验一颗粒自由沉降实验实验二絮凝沉降实验实验三混凝剂的用量对色度去除的影响实验四 pH 对硫酸铝去除分散染料的影响实验五活性炭吸附实验实验六城市污水处理厂性质的测定实验七氯化铁的加药量对污泥脱水实验实验八调节时间对氯化铁改善污泥脱水性能的影响第一章序论1对废水处理实验的观念废水处理本身就不是纯理论学科，实验显得尤为重要。研究、设计、运行管理都离不开实 验。从实验中得到规律性的认识、得到设计参数、得到运行管理的指导。学生实验可分为几类： 验证性实验、综合性实验和探求未知实验。从学生在实验中的作用来看可分为自我设计实验和 被动完成实验。本课程实验为了提高同学的实验能力，在实验
2、安排上希望有所新意。不管什么 实验都有勇于探索的科学精神，严格的科学态度，仔细观察，真实记录，不马虎，讲卫生整洁。 实验中少说话，多思考多观察。一个实验一般总是前后相关，如果前面没有做好后面就无法做 好，因此需要大家每个实验之前有所准备。2废水处理实验过程(1) 实验前的准备学生进入实验室之前，要就实验所做的内容查相关的资料 ，写好实验设计报告，包括实验目 的、实验原理、实验步骤、实验过程中应注意的事项、实验装置的设计。作为指导老师关键是 看学生的操作是否规范，是否科学，结果是否理想等。学生在进入实验室前一个星期 ，必须提交他 的实验设计报告给指导老师或助教，指导老师就他们的实验设计提出一些意
3、见和建议，修改后，须经指导老师同意才能进入实验室做实验。指导老师及助教在实验室里就学生实验中存在的操 作上的问题及时进行纠正，回答学生实验中的问题。 每个实验既要有物质的准备，也要有理论准 备。对实验的目的和原理，如验证性实验，脑子里就要知道今天我是要验证什么规律或原理， 本规律或原理不是没有局限的，适用的条件是什么。有何意义。实验方案的设计，包括：方法、 手段、步骤、可行性。(2) 实验设备、试剂、测试仪器的准备有些是老师准备，有些是自己准备。(3) 实验过程清楚实验步骤，有实验记录本，实验中少说话，多思考多观察，真实记录。主动配合。每 次实验数据经实验指导老师签名方可。每次取样，经测定后方
4、可倒掉。实验结束、离开实验室 前必须清洁本组的实验台面、洗涤干净玻璃仪器、凡是本实验所用过的仪器必须复原并断电， 共用仪器和场所由值日生完成清洁工作。(4) 实验数据的分析处理与实验报告掌握每个实验数据的处理方法，画图做表，讨论，得出结论。实验报告的格式： 实验名称姓名 班级 学号同组同学姓名成绩实验目的 实验原理实验装置、仪表、试剂实验步骤实验数据及分析整理结果与讨论结论自我评估3实验课和理论课的关系目的实现，加深理论知识的理解，或探索未知。4实验成绩的考评实验是否参加，除非不能参加，否则没有参加本实验按零分计，每缺一次实验按每个实验所占成绩比例扣除。如果学生缺做23个实验，实验课重修。实验
5、前的准备，预习，对实验目的、实验原理、实验装置、仪表、试剂、实验步骤的预习。预习占本实验的10%。实验过程，表现，如是否认真、动手、基本操作技能、观察和记录是否完整真实，40 % ,实验创新能力10 % ,实验报告的完整、规范、分析讨论、结果的优劣，图表，占 40%。以上成绩占实验总成绩的 90 % ,期末考试占10 %。期末考试主是考查学生的综合实验设计能力、创新能力是否达到要求。最后由指导老师给予综合评定，计入总分。第二章实验数据处理和利用实验一颗粒自由沉降实验本实验用时4小时。本次实验属于验证性实验。颗粒自由沉降实验是研究溶液较稀时的单颗粒的沉降规律。一般是通过沉降柱静沉实验， 获取颗粒
6、沉降曲线。它不仅具有理论指导意义。而且也是沉砂池设计的重要依据。1目的(1) 加深对自由沉降特点、基本概念及规律的理解。(2) 掌握颗粒自由沉降实验的方法，并能对实验数据进行分析、整理、计算和绘制颗粒自由沉降曲线。2原理浓度较稀的、粒状颗粒的沉降属于自由沉降，其特点是静沉过程中颗粒互补干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合 Stokes公式。但是由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒比重很难或无法准确地测定，因而沉降效果、特性无法通过公式求得而是通过静沉实验确定。由于自由沉降时颗粒是等速下沉，下沉速度和沉降柱高度无关，因而可在一般沉降柱内进行，但其直径应足够大，一般应使D 100mm以免颗粒沉降受柱
7、壁的干扰。水中悬浮物在理想沉淀池中某一定时间下，能全部去除的颗粒物的最小沉降速度对应是U0,这时颗粒悬浮物总去除率刀与截留速度、颗粒重量百分比的关系如下:（1P。）U0 Us sdP0 U0#P0为速度小于U0的颗粒占总颗粒的比例；0usUi （粒径ddi）的颗粒去除率，而:PiCC0则反映了 ti时，未被去除之颗粒即 dw di的颗粒所占的百分比。实际上沉淀时间ti内，由水中沉至柱底的颗粒是由两部分颗粒组成，即沉速UUi的那部分颗粒能全部沉至柱底。除此之外，颗粒沉速UWUi的那部分颗粒，也有一部分沉至柱底。 这是因为，这部分颗粒虽然粒径很小， 沉速uw Ui,但是这部分颗粒并不都在水面，而是
8、均匀地分布在整个柱内，因此，只要在水面以 下，它们下沉至池底所用的时间少于或等于具有沉速Ui的颗粒由水面降至池底所用的时间ti,那么这部分颗粒也能从水中被去除。颗粒沉速uw Ui的那部分颗粒虽然有一部分能从水中去除，但是也是粒径大的沉到柱底的 多，粒径小的沉到柱底的少。因此若能分别求出各种粒径的颗粒占全部颗粒的百分比，并求出 该粒径在时间沉至柱底的颗粒占本粒径颗粒的百分比，则二者乘积即为此种粒径颗粒在全部颗 粒中的去除率。如此分别求出每个颗粒沉速uw Ui的那部分颗粒的去除率，并相加后，即可得这部分颗粒的去除率。为了推出其计算式，我们首先绘制P-U关系曲线，横坐标为颗粒沉速U,纵坐标为未被去除
9、颗粒的百分比 P。时间从tj到tj+1 ,对应的A P:PPjPj 1CjCoCj 1CoCjCj 1Co当A P-0, dP代表了小于di的某一粒径d占全部颗粒的百分比。 这些颗粒能沉到池底的条 件是：x/ Ux H/u i由于颗粒均匀分布，又为等速沉淀，故沉速UW Ui的每一颗粒只有分布在 x以内的这一颗粒才能沉到池底，因此能沉到池底的这部分颗粒，占这一颗粒的百分比为x/H ,而：husHU0由上述分析可见，dP是具有Us颗粒占全部颗粒的百分比，而 Us/U0则是在设计沉速为 U0的 前提下，具有沉速usw U0的颗粒去除量占本颗粒总量的百分比， 故us/u0dP的含义是沉速u Ui的 每
10、一颗粒对沉降效率的贡献 ：h us dP sdPU0将上式在0 U0无穷加和即得沉速 uw Ui的那部分颗粒的去除率。 又设P0是沉速UWui的那 部分颗粒在全部颗粒中所占的比例，故颗粒的去除率为：(1P0)u0 usdPU0工程中常用条块加和的方法计算:us P(1 P0)us= (Uj+Uj+i)/2Uo3设备及用具沉降柱，标尺，水箱，空气压缩机，万分之一的天平，带盖称量盒，干燥器，烘箱，过滤装置，定量滤纸等。水样：自配水样4步骤及记录(1)确定有效水深，量出柱内径，水温。(2)通过自来水管将自来水送入沉降柱内至溢流口，同时加入一定量的悬浮物，使最后的悬浮 物的浓度达指定值。(3) 向沉降
11、柱通入压缩空气将水样搅拌均匀，同时取样测定悬浮物的浓度(如果有少量的颗粒沉到池底，不影响结果)。如果从称量计算配制悬浮物的浓度，悬浮物一定要干燥恒 重，而且一要定搅拌均匀。(4) 实验开始计时，每隔 5、10、20、30、60、120分钟由取样口取 50mL水样，记录取样 前后沉降柱内液面的高度。(5) 观察悬浮物颗粒沉降的特点和现象。(6) 测定一定体积水样的悬浮物含量。用下表，将有关数据记录。表1 1实验记录表静沉时 间(min)滤纸号称量瓶 号称量瓶+滤纸 恒重(g)取样体 积(ml)总重(g)水样SS重(g)C0(mg/L)平均C (mg/L)液向的 平均高 度(cm)51020306
12、01200派注意事项(1) 进水时进水速度不要太快也不要太慢，防止计时前有颗粒沉降。(2) 取样时要记录取样前后的液面高度。(3) 取样时先排出取样管内的水再取样。(4) 过滤时要把烧杯内的颗粒用去离子水洗净并过滤。(5) 滤纸要恒重。(6) 两组在一条柱同时取样，每次取样不多于200mL。5数据处理(1) 将表1 1的数据按表1 2整理。(2) 沉降柱内未被去除的悬浮物的百分比Pi和ui的计算式：Pi=Ci/Co* 100%Ui = Hi/ti(3) 以颗粒沉速ui和未被去除的悬浮物的百分比Pi作图。(4) 利用图解法列表13计算不同沉速时，悬浮物的去除率。(1P0)us PU0(5) 以去除率刀为纵坐标，分别以 u和t为横坐标，绘制刀一u和刀一t关系曲线。(6)表1 2原始数据的整理沉降高 度(cm)沉降时 间(min)实测水 样SS(mg/L)计算用SS(mg/L)未被去 除的颗 粒百分 比(%)颗粒沉 速(mm/L)表13悬浮物去除率刀的计算序 号uoPoA P1-Pousus APus Pus PUous P(1Po)sUo
