水污染实验讲义Word格式.docx
- 文档编号:16266801
- 上传时间:2022-11-22
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:71.35KB
水污染实验讲义Word格式.docx
《水污染实验讲义Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水污染实验讲义Word格式.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2、滤膜(滤纸)准备:
将微孔滤膜(滤纸)放于事先恒重的称量瓶里,移入烘箱中于103~105℃烘干1小时后取出置于干燥器内冷却至室 温,称其质量。
反复烘干、冷却、称量,直至两次称量的质量差≤0.2mg。
3、量取充分混合均匀的试样150mL全部通过上面称至恒重的滤膜(滤纸)过滤,再用蒸馏水洗残渣3~5次,之后,仔细取出载有悬浮物的滤膜(滤纸)放在原恒重的称量瓶里,移入烘箱中103~105℃烘干一小时后移入干燥器中,使冷却到室温,称其质量。
反复烘干、冷却、称量,直到两次称量的质量差≤0.4mg为止。
五、结果的表示
悬浮物含量C(mg/L)按下式计算:
式中:
C——水中悬浮物浓度,mg/L;
A——悬浮物+滤膜+称量瓶重量,g;
B——滤膜+称量瓶重量,g;
V——试样体积,mL。
B.浊度的测定(光电式浊度仪)
一、原理
浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。
水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游动物和其他 微生物等悬浮物和胶体物都可使水样呈现浊度。
水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关,而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。
二、测定
采用光电式浊度仪测定水样浊度。
六、注意事项
1、采集的水样应尽快分析测定。
如需防置,应贮存在4℃冷藏箱中,但最长不得超过七天。
2、滤膜上截留过多的悬浮物可能夹带过多的水分,除延长干燥时间外,还可能造成过滤困难,遇此情况,可酌情少取试样。
滤膜上悬浮物过少,则会增大称量误差,影响测定精度,必要时,可增大试样体积,一般以5~10mm悬浮物做为量取试样体积的适用范围。
参考书目:
高廷耀等.《水污染控制工程》(第三版).北京:
高等教育出版社,2007
彭党聪.《水污染控制工程实践教程》.北京:
化学工业出版社,2004
实验二活性污泥性质的测定
4学时
实验课(综合性)
活性污泥性质的测定
(1)加深对活性污泥性能,特别是污泥活性的理解。
(2)掌握几项污泥性质的测定方法。
1.采用沉淀法测定活性污泥的SV值。
2.采用重量法测定活性污泥MLSS值。
3.通过计算得出活性污泥SVI值,评价活性污泥性能。
1实验目的
2实验原理
活性污泥是人工培养的生物絮凝体,它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。
活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物(也有些可利用无机物质)的能力,显示出生物化学活性。
在生物处理废水的设备运转管理中,除用显微镜观察外,下面几项污泥性质是经常要测定的。
这些指标反映了污泥的活性,它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。
3实验设备与试剂
(1)水分快速测定仪1台
(2)真空过滤装置1套。
(3)秒表l块。
(4)分析天平1台。
(5)马弗炉1台。
(6)坩埚数个。
(7)定量滤纸数张。
(8)100mL量筒4个。
(9)500mL烧杯2个。
(10)玻璃棒2根。
(11)烘箱1台。
4实验方法与操作步骤
(1)污泥沉降比SV(%)它是指曝气池中取混合均匀的泥水混合液100mL置于100mL量筒中,静置30min后,观察沉降的污泥占整个混合液的比例,记下结果(表6-1)。
(2)污泥浓度MLSS就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重,实际上是指混合液悬浮固体的数量,单位为g/L。
①测定方法
a.将滤纸放在105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重,称量并记录(W1)(见表4-5)
b.将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上(剪掉的部分滤纸不要丢掉)。
c.将测定过沉降比的100mL量筒内的污泥全部倒人漏斗,过滤(用水冲净量筒,水也倒人漏斗)。
d.将载有污泥的滤纸移入烘箱(105℃)或快速水分测定仪中烘干恒重,称量并记录(W2)。
②计算
污泥浓度(g/L)=[(滤纸质量+污泥干重)一滤纸质量]×
10
(3)污泥指数SVI污泥指数全称污泥容积指数,是指曝气池混合液经30min静沉后,1g干污泥所占的容积(单位为mL/g)。
计算式如下
SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能。
一般在100左右有为宜。
(4)污泥灰分和挥发性污泥浓度MLVSS挥发性污泥就是挥发性悬浮固体,它包括微生物和有机物,干污泥经灼烧后(600℃)剩下的灰分称为污泥灰分。
①测定方法先将已知恒重的磁坩埚称量并记录(W3)(表4-8-1),再将测定过污泥干重的滤纸和干污泥一并故入磁坩埚中,先在普通电炉上加热碳化,然后放入马弗炉内(600℃)烧40min,取出故人干燥器内冷却,称量(Wd)。
②计算
在一般情况下,MLVSS/MLSS的比值较固定,对于生活污水处理池的活性污泥混合液,其比值常在0.75左右。
5实验报告记载及数据处理
式中W1——滤纸的净重,mg;
W2——滤纸及截留悬浮物固体的质量之和,mg。
V——水样体积,L。
式中W3——坩埚质量,mg;
W4——坩埚与天机物总质量,mg
其余同上式
6注意事项
(1)测定坩埚质量时,应将坩埚放在马弗炉中灼烧至恒重为止。
(2)由于实验项目多,实验前难备工作要充分,不要弄乱。
(3)仪器设备应按说明调整好,使误差减小。
7思考题
(1)活性污泥吸附性能指何而言,它对污水底物的去除有何影响
(2)影响活性污泥吸附性能的因素有哪些?
(3)活性污泥吸附性能测定的意义。
陈泽堂.《水污染控制工程实验》.北京:
化学工业出版社,2003
实验三氯化铁的加药量对污泥脱水性能的影响
氯化铁的加药量对污泥脱水实验
(1)通过实验掌握污泥比阻的测定方法。
(2)掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂。
(3)掌握确定污泥的最佳泥凝剂投加量。
1.实验基本原理。
2.如何运用本次实验结果指导实践,解决污水处理运行过程中的实际问题。
一实验目的
二实验原理
污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标,它的物理意义是:
单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。
求此值的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能。
污泥比阻愈大,过滤性能愈差。
过滤时滤液体积V(mL)与推动力p(过滤时的压强降,g/cm2),过滤面积F(cm2),过滤时间t(s)成正比;
而与过滤阻力R(cm*s2/mL),滤液黏度μ[g/(cm*s)]成正比。
(3-1)
过滤阻力包括滤渣阻力Rz和过滤隔层阻力Rg构成。
而阻力只随滤渣层的厚度增加而增大,过滤速度则减少。
因此将式(6-1)改写成微分形式。
(3-2)
由于只Rg比Rz相对说较小,为简化计算,姑且忽略不计。
(3-3)
式中:
α’——单位体积污泥的比阻;
δ——滤渣厚度;
C’——获得单位体积滤液所得的滤渣体积。
如以滤渣干重代替滤渣体积,单位质量污泥的比阻代替单位体积污泥的比阻,则(3-3)式可改写为
(3-4)
式中,α为污泥比阻,在CGS制中,其量纲为s2/g,在工程单位制中其旦纲为cm/g。
在定压下,在积分界线由0到t及0到V内对式(3-4)积分,可得
(3-5)
式(3-5)说明在定压下过滤,t/V与V成直线关系,其斜率为
(3-6)
需要在实验条件下求出b及C。
b的求法。
可在定压下(真空度保持不变)通过测定一系列的t~V数据,用图解法求斜率(见图3-1)。
C的求法。
根据所设定义
(3-7)
式中Q0——污泥量,mL;
Qy——滤液量,mL;
Cd——滤饼固体浓度,g/mL。
根据液体平衡Q0=Qy+Qd
根据固体平衡Q0C0=QyCy+QdCd
式中Co——污泥固体浓度,g/mL;
Cy——污泥固体浓度,g/mL;
Qd——污泥固体滤饼量,mL。
可得
代入式(3-7),化简后得
(3-8)
上述求C值的方法,必须测量滤饼的厚度方可求得,但在实验过程中测量滤饼厚度是很困难的且不易量准,故改用测滤饼含水比的方法。
求C值。
式中Ci——l00g污泥中的干污泥量;
Cf——100g滤饼中的干污泥量。
例如污泥含水比97.7%,滤饼含水率为80%。
一般认为比阻在109~1010s2/g的污泥算作难过滤的污泥,比阻在(0.5~0.9)*109s2/g的污泥算作中等,比阻小于0.4*109s2/g的污泥容易过滤。
投加混凝剂可以改善污泥的脱水性能,使污泥的比阻减小。
对于无机混凝剂如FeCl3等投加量,一般为污泥干质量的5%~10%高分子混凝剂如聚丙烯酰胺,碱式氯化铝等,投加量一般为干污泥质量的1%。
(1)实验装置如图3-2。
图3-2比阻实验装置图
1–真空泵;
2–吸滤瓶;
3–真空调节阀;
4–真空表;
5–布式漏斗;
6–吸滤垫;
7–计量管
(2)秒表;
滤纸。
(3)烘箱。
(4)FeCl3
(5)布氏漏斗。
(1)测定污泥的含水率,求出其固定浓度C0。
(2)配制FeCl3(10g/L)和A12(SO4)3(10g/L)混凝剂。
(3)用FeCl3混凝剂调节污泥(每组加一种混凝剂),加量分别为干污泥质量的0%(不加混凝剂),2%,4%,6%,8%,10%。
(4)在布氏漏斗上(直径65~80mm)放置滤纸,用水润湿,贴紧周底。
(5)开动真空泵,调节真空压力,大约比实验压力小1/3[实验时真空压力采用266mmHg(35.46kPa)或532mmHg(70.93kPa)]关掉真空泵。
(6)加入l00mL需实验的污泥于布氏漏斗中,开动真空泵,调节真空压力至实验压力;
达到此压力后,开始起动秒表,并记下开动时计量管内的滤液V0。
(7)每隔一定时间(开始过滤时可每隔10s或15s,滤速减慢后可隔30s或60s)记下计量管内相应的滤液量。
(8)一直过滤至真空破坏,如真空长时间不破坏,则过滤20min后即可停止。
(9)关闭阀门取下滤饼放人称量瓶内称量。
(10)称量后的滤饼干105℃的烘箱内烘干称量。
(11)计算出滤饼的含水比,求出单位体积滤液的固体量C0。
(1)测定并记录实验基本参数
实验日期
原污泥的含水率及固体浓度C0
实验真空度/mmHg
不加混凝剂的滤饼的含水率
加混凝剂滤饼的含水率
(2)将布氏漏斗实验所得数据按表3-1记录并计算。
表3-1布氏测斗实验所得数据
时间/s
计量管滤液量V’/mL
滤液量V=V’-V0/mL
/(s/mL)
备注
(3)以t/V为纵坐标,V为横坐标作图,求b。
(4)根据原污泥的含水率及滤饼的含水率求出C。
(5)列表计算比阻值α(表3-2比阻值计算表)。
(6)以比阻为纵坐标,混凝剂投加量为横坐标,作图求出最佳投加量。
表3-2比阻值计算表
污泥含水比/%
污
泥
固
体
浓
度/(g/cm3)
混凝剂用量/%
Lg2
=
=b
/(s/cm6)
皿+滤纸量
/g
皿+滤纸滤饼湿重
皿+滤纸滤饼干重
滤饼含水比
/%
单位面积滤液的固体量C
/(g/cm3)
比阻值α
/(s2/g)
布
氏
漏
斗
d
/cm
过
滤
面
积
F
/cm2
平
方
F2
/cm4
滤液黏度
μ
/[g/(cm.s)]
真空压力
p
/(g/cm2)
K值
/(s.cm3)
(1)检查计量管与布氏漏斗之间是否漏气。
(2)滤纸称量烘干,放到布氏漏斗内,要先用蒸馏水湿润,而后再用真空泵抽吸一下,滤纸要贴紧不能漏气。
(3)污泥倒入布氏漏斗内时,有部分滤液流入计量筒,所以正常开始实验后记录量筒内滤液体积。
(4)污泥中加混凝剂后应充分混合。
(5)在整个过滤过程中,真空度确定后始终保持一致。
七、思考题
(1)判断生污泥、消化污泥脱水性能好坏,分析其原因。
(2)测定污泥比阻在工程上有何实际意义。
陈泽堂.《水污染控制工程实验》.北京:
实验结果整理
1.将实验所得数据按照表记录。
2.根据测的的滤液温度T(OC),计算动力黏度μ:
3.计算C值
4.以t/V为纵坐标,V为横坐标绘图,计算b值
5.计算实验情况下污泥的比阻,并说明污泥的脱水性能
单位换算
因素
工程制(CGS)单位
换成(SI)单位
乘以换算因子
比阻(r)
s2/g
m/kgorcm/g
9.81×
103
压力(P)
g/cm2
PaorN/m2
动力粘滞系数μ
g/(cm.s)
Pa.sors.N/m2
1.00×
10-1
一般认为:
比阻在1012-1013cm/g的污泥为难过滤污泥,比阻在(0.5-0.9)×
1012cm/g的污泥为中等,比阻小于0.4×
1012cm/g的污泥容易过滤。
初沉污泥的比阻一般为(4.61~6.08)×
1012cm/g;
活性污泥的比阻一般为(1.65~2.83)×
1013cm/g;
腐殖污泥的比阻一般为(5.98~8.14)×
消化污泥的比阻一般为(1.24~1.39)×
这四种污泥均属于难过滤污泥
一般认为进行机械脱水时,较为经济和适宜的污泥比阻是(9.81~1.39)×
1010cm/g之间,故这四种污泥在进行机械脱水前必须进行调理。
实验四混凝实验
混凝实验
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值、水流速度梯度等因素.
通过本实验希望达到下述目的;
(1)学会求得一般天然水体最佳混凝条件(包括投药量、pH值,水流速度梯度)的基本方法;
(2)加深对混凝机理的理解。
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,致使水中这种含浊状态稳定。
向水中投加混凝剂后,由于
(1)能降低颗粒间的排斥能峰,降低胶粒的ζ电位,实现胶粒“脱稳”。
(2)同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用,(3)网捕作用。
而达到颗粒的凝聚。
三实验装置与设备
(一)实验装置
混凝实验装置主要是实验搅拌机。
搅拌机上装有电机的调速设备,电源采用稳压电源。
(二)实验设备及仪器仪表
1.混凝试验搅拌机ZR4-6型1台
3.光电式浊度仪GDS-3型1台
4.酸度计pH-3型1台
5.磁力搅拌器1台
6.烧杯200mL1个
7.量筒1000mL1个
8,移液管1、2.5、10mL各2支
9.注射针筒、温度计、秒表、卷尺等。
四实验步骤
混凝实验分为最佳投药量、最佳pH值、最佳水流速度梯度三部分.在进行最佳投药量实验时,先选定一种搅拌速度变化方式和pH值,求出最佳投药量。
然后按照最佳投药量求出混凝最佳pH值。
最后根据最佳投药量、最佳pH值,求出最佳的速度梯度,在混凝实验中所用的实验药剂可参考下列浓度进行配制:
1精制硫酸铝Al2(SO4)3·
18H2O浓度10g/L
2三氯化铁FeCl3·
6H2O浓度10g/L
3聚合氯化铝[A12(OH)mC16-m]浓度10g/L
4化学纯盐酸HCI浓度10%
5化学纯氢氧化钠NaOH浓度10%
(一)最佳投药量实验步骤
1.确定原水特征,即测定原水水样混浊度、pH值、温度。
如有条件,测定胶体颗粒的Zeta电位。
2.确定形成矾花所用的最小混凝剂量。
方法是通过慢速搅拌(或50r/min)烧杯中200mL原水,并每次增加0.5mL混凝剂投加量,直至出现矾花为止。
这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。
3.用6个1000mL的烧杯,分别放入1000mL原水,置实验搅拌机平台上。
4.确定实验时的混凝剂投加量。
根据步骤2得出的形成矾花最小混凝剂投加量,取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量,取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量,用依次增加混凝剂投加量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量、把混凝剂分别加入1—6号烧杯中。
5.启动搅拌机,快速搅拌半分钟、转速约300r/min:
中速搅拌6分钟,转速约100r/min;
慢速搅拌6分钟、转速约50r/min。
如果用污水进行混凝实验,污水胶体颗粒比较脆弱,搅拌速度可适当放慢。
6.关闭搅拌机、抬起搅拌桨、静止沉淀5分钟,用50mL注射针筒抽出烧杯中的上清液(共抽三次约100mL)放入200mL烧杯内,立即用浊度仪测定浊度,(每杯水样测定三次),记入表1-1中。
(二)最佳pH值实验步骤
1.取6个1000mL烧杯分别放入1000mL原水,置于实验搅拌机平台上。
2.确定原水特征,测定原水浑浊度、pH值,温度.本实验所用原水和最佳投药量实验时相同。
3.调整原水pH值,用移液管依次向1号、2号、3号装有水样的烧杯中分别加入1.5、1.0、0.5mL10%浓度的盐酸。
依次向5号、6号装有水样的烧杯中分别加入0.5、1.0mL10%浓度的氢氧化钠。
该步骤也可采用变化pH值的方法,即调整1号烧杯水样使其pH值等于3,其它水样的pH值(从1号烧杯开始)依次增加一个pH值单位。
4.启动搅拌机,快速搅拌半分钟,转速约300r/min。
随后从各烧杯中分别取出50mL水样放入三角烧杯,用pH仪测定各水样pH值记入表1-2中。
5.用移液管向各烧杯中加入相同剂量的混凝剂.(投加剂量按照最佳投药量实验中得出的最佳投药量而确定).
8.启动搅拌机,快速搅拌半分钟,转速约300r/min:
中速搅拌6分钟,转速约100r/min慢速搅拌6分钟,转速约50r/min。
7.关闭搅拌机,静置5分钟,用50mL注射针筒抽出烧杯中的上清液(共抽三次约100mL放入200mL烧杯中,立即用浊度仪测定浊度(每杯水样测定三次),记入表1-2中。
五实验结果整理
(一)最佳投药量实验结果整理
1.把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度记入表。
2.以沉淀水浊度为纵坐标,混凝剂加注量为横坐标.绘出浊度与药剂投加量关系曲线,并从图上求出最佳混凝剂投加量。
(二)最佳pH值实验结果整理
1.把原水特征、混凝剂加注量,酸碱加注情况,沉淀水浊度记入表。
2.以沉淀水浊度为纵坐标,水样pH值为横坐标绘出浊度与pH值关系曲线,从图上求出所投加混凝剂的混凝最佳pH值及其适用范围。
六实验结果讨论
1根据最佳投药量实验曲线,分析沉淀水浊度与混凝剂加注量的关系。
2本实验与水处理实际情况有哪些差别?
如何改进?
附录:
实验结果记录格式
实验小组号:
实验日期:
姓名:
混凝剂:
混凝剂浓度:
原水浊度:
原水PH:
原水温度:
最小混凝剂量(ml):
相当于(mg/l):
表1-1最佳混凝剂投加量
水样编号
1
2
3
4
5
6
投药量mg/l
初矾花时间
矾花沉淀情况
剩余浊度
表1-2最佳pH
盐酸ml
烧碱ml
水样PH
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水污染 实验 讲义