水污染实验讲义0.docx

实验一 自由沉淀实验一、实验目的1.观察沉淀过程，加深对自由沉淀特点、基本概念与规律的理解2.学习掌握颗粒自由沉淀的试验方法。3.对实验数据进行分析，整理计算，绘制颗粒自由沉淀曲线。二、实验原理沉淀是指从液体中借重力作用去除固体颗粒的一种过程。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、成层沉淀和压缩沉淀等4类。本实验是研究探讨污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律。实验用沉淀管进行。设水深为H，在T时间内能沉到深度H颗粒的沉淀速度V=H/T。根据给定的时间To计算出颗粒的沉速Vo。凡是沉淀速度等于或大于V0的颗粒在T0时就可以全部去除,设原水中悬浮物浓度为Co则沉淀率＝(Co-Ct)／C0×100% 在时间T时能沉到深度H颗粒的沉淀速度V:V=(H×10)／(T×60) (mm／s)式中：C0——原水中所含悬浮物浓度，mg/l;Ct——经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度，mg/l;H ——取样口高度cm;T ——取样时间，min。三、实验装置1.本实验由沉淀柱、高位水箱、水泵和溶液调配箱组成。沉淀柱下部锥形部分与上部直筒段焊接处要光滑。实验沉淀柱自溢流孔开始向下标上刻度。4 溶液调配箱2、水泵 3、水泵输水管 4、高位水箱 5、沉淀柱进水管 6、沉淀柱 7、取样口8、沉淀柱进水阀门2.分析天平，烘箱，干燥器，定量滤纸，漏斗，容量瓶，烧杯等3.人工配水：硅藻土悬浮物四、实验步骤1.准备工作：将中速定量滤纸选好，放入托盘，调烘箱至105±1℃，将托盘放入105℃的烘箱烘45min, 取出后放入干燥器冷却30min，在1/10000天平上称重，以备过滤时用。2.配置悬浮水样，搅拌3-5分钟，充分混匀，用烧杯取原水样（用50ml容量瓶取水样50ml），测得悬浮物浓度为C0，再用泵抽到高位水箱，打开搅拌，再将水样输入沉淀柱内，记下开始沉淀的高度，开动秒表，记录沉淀时间。3.当沉降时间分别为5、10、20、30、40、60 、90min时，在同一高度取样口分别取50 ml水样，测其悬浮物浓度为（Ct）。4.在每次取样前和取样后都需要测量沉淀管中液面至取样口的高度，采用二者的平均值作为沉降高度，来计算颗粒的沉降速度。已称好的滤纸取出放在玻璃漏斗中，过滤水样，并用蒸馏水冲净，使滤纸上得到全部悬浮性固体，最后将带有滤渣的滤纸移入烘箱，重复实验步骤1的工作。悬浮物固体浓度计算Cmg/l={(W1-W2)×1000×1000}／v式中：W1——滤纸重，g；W2——滤纸＋悬浮性固体的重量，g；V ——水样体积，ml。五、原始数据记录取样时间T（min）0510 20 30 40 6090滤纸重W1 (g)滤纸＋悬浮性固体的重量W2 (g)取样时间T（min）51020 30 40 6090取样前高度h1（cm）取样后高度h2（cm）六、数据处理及结果计算1.计算不同沉淀时间t时，水样中的悬浮物浓度C，沉淀效率E，以及相应的颗粒沉速v，画出E-t和E-u的关系曲线。2.利用上述资料，计算不同时间t时，沉淀管内未被去除的悬浮物的百分比，即 P=(Ci/C0)*100% 以颗粒沉降u为横坐标，以P为纵坐标，绘制P-u关系曲线。取样时间T(min)05102030406090滤纸重W1(g)滤纸重+悬浮性固体重量W2(g)取样高度（取样前后平均高度）H(cm)悬浮性固体浓度Cmg/L沉速V(mm/s)沉淀率E（％）未被去除的悬浮物的百分比P（％）七、注意事项1.向沉淀柱内进水时，速度要适中。既要较快完成进水，以防进水中一些较重颗粒沉淀，又要防止速度过快造成柱内水体紊动，影响静沉实验效果。2.取样前，先排除管中积水而后取样，每次约取20 mL。3.测定悬浮物时，一定要用蒸馏水洗净玻璃器皿残留的颗粒。八、思考题1.自由沉淀中颗粒沉速与絮凝沉淀中颗粒沉速有区别吗？2.绘制自由沉降曲线的意义。实验二 混凝搅拌实验一、实验目的分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化膜作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀法去除。向这种水中投加混凝剂后，可以使分散颗粒相互结合聚集增大，从水中分离出来。由于各种原水有很大差别，混凝效果不尽相同。混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂投加量，同时还取决于水的PH、水流速度梯度等因素。通过本实验希望达到下述目的：1.观察混凝现象及过程，了解混凝的净水机理及影响混凝的重要因素；2.掌握求得某水样最佳投药量的基本方法。二、实验原理水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于微粒的布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力和胶体的表面作用，致使水中这种浑浊状态稳定。化学混凝的处理对象主要是废水中的微小悬浮物和胶体物质。根据胶体的特性，在废水处理过程中通常采用投加电解质、不同