实验一混凝沉淀实验.docx
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实验一混凝沉淀实验
实验一混凝沉淀实验
一、实验目的
1、通过本实验确定某水样的最佳投药量;
2、观察矾花的形成过程及混凝深沉效果。
二、实验设备及用具
1、无极调速六联搅拌机1台。
2、1000ml烧杯6-8个;
3、200ml烧杯8个;
4、100ml注射器1~2支,移取沉淀水小清液;
5、100ml洗耳球1个,配合移液管移药用;
6、1ml移液管1根;
7、5ml移液管1根;
8、10ml移液管1根;
9、温度计1支(测水温用);
10、秒表1块(测转速用);
11、1000ml量筒1个,量原水体积;
12、1%FeCL3或AL2(SO4)3溶液一瓶;
13、酸度计、浊度仪各1台。
三、实验步骤
1、测原水水温、浑浊度(约70度左右)和PH值。
2、用1000ml量筒分别量取500ml水样置于6个1000ml的烧杯中。
3、用移液管分别移取0、1、2、3、4、5ml的混凝剂于搅拌机的加药试管中,混凝剂为1%的AL2(SO4)3溶液或FeCL3溶液。
4、将准备好的水样置于搅拌机中,开动机器调整转速,中速(200r/min)运转5min。
5、5min后将搅拌机调快,快速(400r/min)运转,同时将混凝剂加入水样中(用蒸馏水将药管中残留药液洗净,一同加入水样中),同时开始计时,快速搅拌30s。
6、30s后,迅速将转速调到中速运转(200r/min),搅拌5min后,再迅速将转速调至慢速(100r/min),搅拌10min。
7、搅拌过程中,注意观察并记录矾花形成的过程,矾花外观、大小、密实度等并填入1.1中。
8、搅拌完成后,停机,将水样杯取也,于一旁静置15min并观察矾花沉淀过程。
15min后,用注射器分别汲取水样杯中上清液100ml(够测浊度、PH值即可),置于六个洗净的200ml的烧杯中,测浊度及PH值,并记入表1.2中。
表1.1混凝沉淀实验观察记录
实验组号
观察记录
小结
水样编号
矾花形成及沉淀过程的描述
1
2
3
4
5
6
表1.2实验数据记录表
水样编号
1
2
3
4
5
6
原水浊度
原水PH
加药量(ml)
0
1
2
3
4
5
剩余浊度
沉淀后PH
四、注意事项
1、取水样时,所取水样要搅拌均匀,要一次量取以尽量减少所取水样浓度上的差别。
2、移取烧杯中沉淀上清液时,要在相同条件下取上清液,不要把沉下去的矾花搅起来。
五、成果分析
1、以投药量为横坐杯,以剩余浊度为纵坐标,绘制投药量一剩余浊度曲线。
2、根据实验结果以及实验中所观察到的现象,简述影响混凝的几个主要因素。
3、为什么最大投药量时混凝效果不一定好?
实验二自由沉淀实验
一、实验目的
1、加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解;
2、掌握颗粒自由沉淀实验的方法,并能对实验数据进行分析、整理、计算和绘制颗粒自由沉淀曲线。
二、实验设备及用具
1、有机玻璃沉淀柱一根D=150m,工作水深为由溢流口至取样口距离,分两种H1=0.9m,H2=1.2m,每根沉淀柱上设溢流管、取样管、进水管及放空管。
2、测量水深厚感情用标尺,计时用秒表或手表。
3、玻璃烧杯、移液管、玻璃和瓷盘等。
4、万分之一天平、干燥器、烘箱、抽滤装置和定量滤纸等。
5、人工配制水样。
三、实验步骤
1、熟悉管路操作后,搅拌高位在水箱中水样,待水质均匀后,从池内取样,测定悬浮物浓度,此即为CO。
2、打开配水阀门,水经配水管进入沉淀管内,当水上升到溢流口,并流出后,关闭配水阀门,沉淀实验开始,并记录时间。
3、分别在t=5、10、15、20、25、30、45、60、90min时,取水样(200ml左右),并记录沉淀高度(注意应先观测高度后取样)。
4、观察悬浮颗粒沉淀特点、现象。
5、同时用抽滤装置过滤水样,每次取50ml。
6、烘干滤纸及悬浮物。
7、测定水样悬浮物含量。
[说明]
本实验在做实验之前需先称量干燥后的滤纸及表面皿,待实验做完后,还需称量干燥后的滤纸+悬浮物的重量,用差值法求得悬浮物的重量。
8、整理实验数据填写实验记录用表2.1。
表2.1自由沉淀实验记录表
时间
0
5
10
15
20
25
30
45
60
90
W1(g)
W2(g)
SS(g)
取样体积(ml)
Ci=SS/V(mg/L)
Pi=Ci/C0
H上(mm)
H下(mm)
H=H上-H下
U=H/ti(mm/s)
表中:
W1:
滤纸重量+表面皿重量
W2:
滤纸重量+表面皿重量+悬浮物
SS:
SS:
W2-W1
四、成果整理与分析
1、实验基本参数
水样性质及来源:
柱高H=
沉淀柱直径D=
水温:
2、实验数据整理及关系曲线绘制
(1)利用表2.1绘制u-p曲线。
(2)通过u-p曲线利用图解法计算不同沉速时悬浮物的去除率E(可结合排水工程例题)并绘制u-E关系曲线及t-E关系曲线。
表2.2u-E计算结果统计表
序号
U0
(mm/s)
P0
1-P0
△P
Us
(mm/s)
∑Us·△P
∑Us·△P
U0
E=(1-P0)+∑Us·△P/s
t
注:
表中t可用差值法求得。
五、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,以防进水澡一些较重颗粒沉淀,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,一定要记录管中水面至取样口距离H0(以mm计)。
3、取样时,先排除管中积水而后取样,每次约取200ml左右。
4、测定悬浮物时,因颗粒较重,从锥形瓶中取样时要摇匀后,一次性倒入量筒,贴于量筒上细小的颗粒一定要用蒸馏水洗净,一同过滤。
六、思考题
1、沉淀柱高分别为H=1.2,H=0.9m的两组实验结果是否一样?
为什么?
2、自由沉淀中颗粒沉速与絮凝沉淀中颗粒沉速有何区别?
实验三筛分实验
一、实验目的
1、测定天然河砂的颗粒级配:
2、绘制筛分级配曲线求d10、d80、K80;
3、按设计要求对上述河砂进行再筛选。
二、实验设备及用具
1、圆孔标准标准筛一套,筛孔尺寸见标准筛上的标牌;
2、托盘天平,感量0.1g;
3、烘箱;
4、浅盘和刷子。
三、实验步骤
1、取样:
取天然河砂300g,洗净后放在浅盘中,将浅盘置于105摄氏度恒温箱里烘干,冷却至室温备用;
2、称取冷却后的砂样100g,选用一套筛子过筛,筛子按筛孔大小排列,砂样放在最上面的一只筛中;
3、人工整体摇筛5min,再按筛孔大小顺序在洁净的浅盘上逐个进行手筛,直到每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%为止。
通过的砂颗粒并入下一筛号一起过筛,这样依次进行直至各筛号全部筛完,若有摇筛机可直接使用;
4、称量在各个筛上的筛余试样的重量(精确至0.1g ),结果填入表3.1。
所有各筛余重量与底盘中剩余试样重量之和与筛分前的试样总量相比,其差值不应超过0.1%;
5、用另一砂样重复上述步骤,取两次实验的平均值。
四、成果整理与分析
1、分别计算留在各号筛上的筛余百分率,即各号筛上余量除以试样总量的百分率(精确至0.1%);
2、计算通过各号筛的砂量百分率;
3、把以上结果填入表3.2,并以通过筛孔的砂量的百分率为纵坐标,以筛孔孔径(mm)为横坐标,绘制滤料级配曲线。
级配曲线坐标图见图。
表3.1筛余试样的重量记录表
筛号
筛孔
留在筛上的重量
留因筛上的砂量
平均值
第一组
第二组
表3.2筛分记录
筛孔(mm )
留在砂上的砂量
通过该筛号的砂量
重量(g)
%
重量(g)
%
4、在图中所绘筛分曲线上求d10、d80、K80;
5、滤料的再筛选;滤料的再筛选是在筛分级配曲线上作图求得数值的基础上进行的,其方法如下:
如果要求d10=0.60mm;K80=1.80时:
d80=1.80×0.60=1.08mm
则应如何进行筛选?
在图上标明并写出筛选过程。
实验四过滤实验
一、实验目的
1、熟悉普通过滤池过滤、冲洗的工作过程;
2、加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与滤层膨胀率关系及滤速与清洁滤层水头损失关系的理解。
二、实验设备及用具
1、过滤装置一套;
2、浊度仪一台;
3、200ml烧杯2个,取水样测浊度用;
4、2m钢卷尺1台,温度计1支。
三、实验步骤及记录
1、将滤料进行一次冲洗,冲洗强度逐渐加大到400L/h左右,以便去除滤层中的气泡;
2、冲洗完毕,开初滤水阀门,降低柱内水位,但应保证砂层上面至少有10cm高的水位,同时将有关数据记入表4.1;
3、通入浑水,开始过滤,滤速为60L/h,开始过滤后的1、2、3、5、10、20、30min取样测出水浊度,同时测进水浊度及水温,记入表4.2;
4、做冲洗强度与滤层膨胀率关系实验,测冲洗强度分别为170L/h,250L/h,340L/h,400L/h,450L/h时的滤层膨胀后的厚度,将有关数据记入表4.3。
5、提前反洗滤层,冲洗强度400L/h,持续5min,观察滤层膨胀情况,测冲洗水温记入表4.4中。
6、做滤速与清洗滤层水头损失的关系实验,通入清水,测不同滤速(60L/h,80L/h,100L/h,120L/h)时滤层顶部的测压管水位和滤层底部附近测压管水位,将有关数据记入表4.5中,停止冲洗,结束实验。
表4.1滤柱有关数据
滤柱内径
滤料名称
滤料厚度
表4.2过滤记录
原水水温:
表4.3冲洗记录
冲洗强度
冲洗流量
冲洗时间(min)
冲洗温(0C)
滤层膨胀情况
表4.4冲洗强度与滤层膨胀率关系
冲洗水(0C)
冲洗流(L/h)
滤层厚度(min)
滤层膨胀层厚度
滤层膨胀率
表4.5滤速与清洁滤层水头损失的关系
滤速(m/h)
流量(L/h)
清洁滤层顶部测压管水位
清洁滤层底部测压管水位
清洁滤层水头损失
四、成果整理与分析
1、根据表4.2实验数据,以过滤时间为横坐标,出水浊度作为纵坐标,绘滤m/h时的初滤水浊度变化曲线,如出水浊度不能超过3度,问滤柱运行多少min后出水浊度才符合要求。
2、根据表4.4实验数据,以冲洗强度为横坐标,滤层膨胀率为纵坐相当规模,绘冲洗强度与滤层膨胀率关系曲线。
3、根据表4.5实验数据,以滤速为横坐标,清洁滤层水头损失为纵坐,绘滤速与清洁滤层水头损失关系曲线。
五、思考题
1、滤层内有空气泡时对过滤、冲洗有何影响?
2、冲洗强度为何不宜过大?
实验五成层沉淀实验
一、实验目的
加深对成层沉淀的特点、基本概念以及沉淀规律的理解。
二、实验设备及用具
1、100ml量筒1个;
2、人工配制高浓度水样;
3、秒表1块。
三、实验步骤及记录
1、将配好的水样倒入100ml大量筒中;
2、充分摇匀量筒,使量筒中水样浓度处于均匀;
3、停止摇动,放在静止的实验台上静沉;
4、待水样出现浑液面时开始记时(作为0时),记下泥面高度;
5、每隔一定时间,记录浑液面高度,并记入表5.1中,直至浑液面不再下降为止。
表5.1成层沉淀浑液面高度记录表
t
0
H
三、成果整理
作H~t曲线,利用肯奇方法求各断面处的污泥浓度C1及泥面沉速Ui,绘制U~C曲线。
实验六清水曝气充氧实验
一、实验目的
1、加深理解曝气充氧的机理及影响因素;
2、掌所至曝气设备清水充氧性能测定的方法;
3、测定曝气设备拟的总转系数K
二、实验设备及用具
1、150mm有机玻璃柱1套
2、空压机1台
3、药剂;无水亚硫酸钠、氯化钴;
4、深解氧混同定仪1套;
5、天平1台
6、电炉1台
7、200ml烧杯2只。
三、实验步骤圾记录
1、向柱内注入清水至1.8m处,测定水中溶解氧DO,计算溶解氧量F=DO·V;
2、投药量计算
(1)本实验采用无水亚硫酸钠作为胶氧剂,投药量g=G*8*(1.1-1.5)。
(2)氯化钴催化剂加1~2粒。
3、药剂用温水化开,由柱顶倒入柱内(烧杯清洗1~2次)约2~3min后,开始曝气(30l/h),并开始观察溶解氧的值(先开空压机,再开流量计,最后开进气阀)。
4、侍溶解氧的值不再下降,开始上升时计时,此时的值即为c0(理论上应为零)
以后每隔1min记录溶氧值,直至溶氧值不再上升。
止时关闭时气闭门及空气流量计,最后关空压机,结束实验。
并将有关数据填入表6.1
表6.1氧总转移系数Kla计算表
t-to
四、注意事项
1、加药时,将脱氧剂与催化剂用温水化开后从柱顶均匀加入。
2、实测饱和溶解氧值,一定要在溶解氧值稳定后进行。
五、成果整理与分析
1、根据表6.1求Kla
2、利用坐标纸以1g(cs-co)/(cs-ct)为纵横标,绘图求Kla值
六、思考题
1、曝气在生局势稳定处理中的作用。
2、氧总转移系数Kla的意义是什么?
实验七软化实验
一、实验目的
1、熟悉顺流再行固定床运行操作过程。
2、加深对钠离子交换树脂软化基本理率的理解。
二、实设备及用具
1、软化装置1套;
2、测硬度所需用品;
3、食盐数百克。
三、实验步骤及记录
1、熟悉实验装置,弄清每条管路、第个阀门的作用;
2、测原水硬度、测量交换柱内径及树脂层高度,记入表7.1
3、将交换柱内树脂反洗2min,15m/h(24l/h)以去除树脂层气泡;
4、软化:
动行流速2min,15m/h测一次出水硬度,并记入表7.2直至出水硬度与原水硬度接近,止时表明树脂己被除数穿透;
5、反洗:
冲洗水用自来水,反洗流速采用15m/(24L/h),反洗时间5min,反洗结束后将水放至高于树脂层10cm以上;
6、再生:
采用Nacl再行液,将准备好的再生液用漏斗缓缓倒入软化柱中,将树脂在盐液中浸泡5min;
7.清洗:
流速采用15m/h(24L/h)清洗5min每分钟测一次出水硬度;
8.清洗完毕。
结束实验(交换柱内树脂应浸泡在水中)。
表7.1胡水硬度及实验装置有关数据
原水硬度
(以caco3计mg/L)
交换柱内径
(cm)
树脂层高度
(cm)
树脂名称及型号
(cm)
表7.2软化实验记录
历时
原水
硬度
出水硬度
历时
原水
硬度
出水硬度
meq/l
德国度
meq/l
德国度
四、注意事项
1、反冲洗时应控制流量大小,不要将树脂冲走。
2、再行液若未经过滤处理,则宜用精制食盐配制。
五、成果整理与分析
绘制软化过程(历时)与出水硬度变化线。
六、思考题
本实验钠离子交换运行装置出水硬度是否小于0.05meq/L?
影响出水硬度的因素有哪些?
附:
水硬度的测定
取50ml(或100ml)水样,放入5ml缓冲溶液,加少许铬黑T成葡萄酒色,用EDTA溶液滴定至天蓝色,结束滴定。
水样硬度(meq/L)=VEDTA×CEDTA×1000/50(100)
德国度=水样硬度(meq/L)×2.8=
以CaCO3计硬度水样硬度(meq/L)×50=mg/LCaCO3
实验八除盐实验
一、实验目的
1、了解并掌握离子交换法除盐实验装置的操作方法。
2、加深对复床除盐基本理论的理解。
二、实验设备及用具
1、除盐装置1套;
2、酸度计1台;
3、电导仪1台;
4、测硬度所需用品;
5、酸碱再生液各一瓶,漏斗若于;
6、温度计1支,2m钢卷尺1合。
三、实验步骤及记录
1、熟悉实验装置,弄清每条管路、每个阀门的作用:
2、温暖原水硬度、温度、电导率、ph值,测量交换柱内径及树脂层高度,并记入表8.1;
3、用自来水将阳离子义换柱内树脂反洗2min,反洗流量采用30L/h,去除脂中气泡(以不冲走树脂为限)
4、用去离子水反洗阴离子树脂2min去除树脂中气泡;
5、开始除盐实验:
原水先经阳离子义换柱,再进放阴离子交换柱,流量采用
30L/h,每5min测定阳柱出水硬度及pH值、阴柱出水电导率及pH值,直至阳柱出水硬度,阴柱出水电导率接近原水指标并记入表8.2;
6、阴离子义换柱的反洗、再行和清洗
(1)反洗:
用备好的去离子水反洗,流量采用30L/h反洗3min反洗完毕将水放于高于树脂面至少10cm以上:
(2)再行:
将备好的NaOH再行液用漏斗从柱顶缓慢地倒入柱内,同时保证出水与再生液进入平,将树脂在再行液中浸泡5min.
(3)清洗:
用备好的去离子水清洗,流量采用30L/h,每分钟测一次出水电导率,直至出水电导率接近去离子停止。
7、阳离子交换柱的反洗,再行和清洗;
(1)反洗:
用自来水反洗阳离子交换柱,反洗流量采用30L/h,反洗完毕将水放至高于树脂面至少10cm以上:
(2)再生:
备好的酸再行液缓慢倒入柱中,将树脂在再行液中浸泡3min
(3)清洗;用自来水清洗阳离子义换柱,清洗流量速采用30L/h,每分钟测一次出水硬度及pH值,直至合格为止
8、阳离子交换柱清洗完毕结束实验时,交换柱内树脂应浸没在水中。
表8.1原水水质及实验装置有关数据
原水分析
交换柱名称
阳离交换柱
阴离子交换柱
温度
树脂名称
硬度
树脂型号
电导率
交换柱内径
pH
树脂层高度
表8.2交换过程有关数据
运行时间(min)
阳柱出水硬度
(德国度)
阳柱出水pH
阴柱出水电导率
(μΩ/cm)
阴柱出水pH
表8.3阴离子交换柱清洗
清洗流速
(m/h)
清洗流量
(L/h)
清洗历时
(min)
出水电导率
(μΩ/cm)
表8.4阴离子交换柱清洗
清洗流速
(m/h)
清洗流量
(L/h)
清洗历时
(min)
出水硬度
(以CaCO3计)
(mg/L)
出水pH值
四、注意事项
1、再行液药瓶应注意标签,不要拿错
2、再行时应缓缓加入再行液,且保证出水速度小于或等于时水速度,
五、成果整理与分析
1、绘制除盐实验装置出水电导率随运行时间的变化曲线
2、绘制阴离子交换柱清洗不同历时出水电导率关系的变化曲线。
六、思考题
强碱阴离子交换柱为保一般高置在强酸阳离子交换柱后面?
实验九污泥比阻测定
一、实验目的
1、进一步加深理解污泥比阻的概念;
2、评价污泥脱水性能;
3、选择污泥脱水的药剂种类、浓度和投药量。
二、实验设备及用具
1、污泥比阴实验装置1套;
2、秒表、滤纸;
3、.烘箱;
4、FeCl3、FeSO4、Al2(SO4)3混凝剂
三、迁择合适的正交表(见表9.1)安排比阻实验
表9.1正交实验因素水平表
水平
因素
混凝剂种类
加药浓度重量百分比%
加药体积
(mL)
反应时间
(s)
1
FeCl3
10
9(4.5)
20
2
FeSO4
5
5(2.5)
40
3
Al2(SO4)3
15
1
60
待测污泥:
污水处理厂浓缩后的污泥
四、按正交表给出的实验内容进行污泥比阻实验
[实验步骤]
1、测定污泥含水率,求污泥浓度(需提前进行);
2、在布氏漏斗中放置滤纸,用水喷湿,开动真空泵,使量筒中成为负压,滤纸贴紧漏斗,关闭真空泵。
3、把50ml调节好的泥样倒入第一个漏斗中,再次开动真空泵,使污泥在一定的条件下过滤脱水。
4、过滤的同时记录不同时刻t的滤液体积并填入9.2。
5、记录当时滤到泥面出现龟裂或滤液达到43ml时,所需要的时间。
6、重复第三步,依次对每个
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- 实验 一混凝 沉淀