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水污染控制工程实验指导书 单 位： 地理与环境学院 适用专业： 环境工程 指导教师： XXX 目 录 实验一 颗粒自由沉淀实验 ………………………………………………………………2 实验二 水污染处理设备及工艺演示实验 ………………………………………………3 实验三 混凝实验 ……………………………………………………………………………4 实验四 活性污泥性质的测定………………………………………………………………6 实验五 水中氨氮的测定验…………………………………………………………………7 实验六 离子交换实验………………………………………………………………………9 实验七 加压溶气气浮实验 ………………………………………………………………10 实验八 曝气设备充氧能力的测定实验 …………………………………………………11 实验一 颗粒自由沉淀实验 一、实验目的 加深对自由沉淀、基本概念以及沉淀规律的理解。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四类。当废水中的悬浮物浓度不高时，在静沉过程中颗粒之间互不干扰、碰撞，呈单颗粒状态下沉，这种沉淀属于自由沉淀。 自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀的高度无关，因而自由沉淀可在一般的沉淀柱内进行。为使沉淀颗粒不受器壁的干扰，沉淀柱的直径一般应不小于100mm。 如果沉淀柱的有效水深为H，如图1-1所示，通过不同的沉淀时间t，可求得不同的沉速u，u=H/t。如沉淀时间为t，相应的沉速为u0，则颗粒的去除率由两部分构成：沉速u≥u0颗粒能全部去除，去除率为E1；所有沉速小于u0的颗粒能部分去除，去除率为E2，则E=E1+E2。设所有沉速小于u0的颗粒占总颗粒数的百分数为P0，其中某一种沉速为ui的颗粒的去除百分数为ux/u0，则所有沉速小于u0的颗粒ui的去除百分数即 E2= ? 沉速u≥u0颗粒所占的百分数为1―P0，E1=1―P0，则总去除率： 但沉速小于u0的颗粒占总颗粒数的百分数P0不易统计，故E2较难计算。实验中可按以下方法进行去除率的计算。 经研究，可以从有效水深内的上、中、下部取相同数量的水样混匀后求出有效水深内（污泥层以上）的平均悬浮物浓度。或者，为了简化，可以假定悬浮物浓度沿深度呈直线变化，这样，将取样口设在沉淀柱中部0.5H处，则该处水样的悬浮物浓度可近似地代表整个有效水深内的平均浓度，据此计算出沉淀时间为t时的沉淀效率。在不同的沉淀时间t1、t2、……分别从中部取样，测出其悬浮物浓度C1、C2……，并量出水深的变化H、H1……（如沉淀柱直径足够大，则水深变化可忽略不计），可计算出u1、u2、……（等于H/t1、H1/t2……），根据所测数据可绘制出时间~沉淀效率（t~E）曲线、颗粒沉速~沉淀效率（u~E）曲线。 三、实验设备及仪器 1. 沉淀实验筒：直径Ф100mm，工作有效水深(由溢出口下缘到筒底的距离)1800mm。 2. 浊度仪； 3. 秒表。 四、实验材料 高岭粘土配水。 五、实验步骤 1、称取一定量的高岭土，加入沉淀实验筒中，高岭土配制浓度为100mg/L； 2、充气搅拌约5min，使水样中悬浮物分布均匀； 3、 静置观察沉淀现象； 4、 分别在沉降0、10、20、30、45、60、90min后，从实验筒中部H/2取样口取样，每次约100mL左右(准确记下水样体积)。取水样前要先排出取样管中的积水约10mL左右； 5、 测定水样中悬浮物浓度，以mg/L计。测定每一沉淀时间的水样的悬浮物浓度方法如下：首先调烘箱至105±1℃，叠好滤纸放入称量瓶，打开盖子，将其放入105℃烘箱中至恒重，称取重量，然后将恒重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称量瓶中，称其悬浮物的重量（还要重复烘干至恒重的过程） 6、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以及相应的颗粒沉降速度u，画出E～t和E～u的关系曲线。 六、实验数据记录与分析 1．填写实验记录表1-1 七、思考题 1. 简述静置沉降实验的意义。