高职技能大赛 水处理技术A1模块试题1赛项赛卷Word格式文档下载.docx
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班次
小夜班
16:
00—24:
00
交班人
裁判1
接班人
裁判2
交接时间
2020年9月22日16:
交班内容
室内卫生情况
整洁
备注
车间主任安排23日白班参加技能竞赛的选手到实验室进行碱度、正磷酸盐的测定工作。
巡检工作由车间主任完成。
巡检结果告诉参赛选手,由参赛选手填写水处理厂站巡检记录表。
工具是否齐全
齐全
记录是否完整
完整
水泵运行情况
正常
启动柜运行情况
风机运行情况
污水处理情况
运行正常,碱度、正磷酸盐待测定。
大夜班
0:
00—8:
裁判3
2020年9月23日0:
下一班交班时,告知车间主任有工作安排。
白班
8:
00—16:
工位号
2020年9月23日8:
车间主任安排白班参加技能竞赛的选手到实验室进行碱度、正磷酸盐的测定工作。
表A1-2水处理厂站工作计划表
时间
工作计划内容
完成情况
工作小结
工位号:
表A1-3水处理厂站巡检记录表
日期:
天气:
交班人:
接班人:
年月日
粗格栅
进水泵房
沉砂池
组合生化池
高效沉淀池
总排口
加药间
提升泵
细格栅
旋流搅拌机
出砂泵
砂水分离器
初沉池
厌氧池
缺氧池
好氧池1、2
二沉池
搅拌机
刮泥机
排泥泵
次钠加药泵
紫外
消毒
葡萄糖
PAC
自吸泵
推进器
推流器
曝气
内回流
1#
2#
3#
搅拌
计量泵
√
∆
10:
12:
14:
18:
20:
22:
2:
4:
6:
填表说明:
1.现场设备2小时巡检一次;
设备正常运行画“√”,设备未运行“/”,设备异常“∆”。
2.若发现设备异常项,在备注栏内记录异常信息,并及时汇报给厂站负责人。
2任务指令
选手您好!
今天的巡检工作由我来完成。
根据今天8点的巡检记录,除初沉池1#排泥泵存在故障外,其他一切运行正常。
如果有规定的填报时间点没有通知你,说明与8点的巡检记录相同,请及时填写相关数据。
这几天曝气池中出现了一定数量的浮渣。
我一直在加班跟踪水质变化情况。
在过去的3天,曝气池pH波动有点大,溶解氧水平从2.6缓慢下降到了1.5mg/L,好氧区的溶解氧需保持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能有效吸磷,从在线监测数据来看,污水处理厂的效率尤其在除磷方面开始下降。
请您今天在3小时内完成对水处理厂排放口水样的碱度、正磷酸盐的测定,并将相关检测数据和计算结果填写相关表格,完成后上报。
3注意事项
1.任务完成总分为100分(碱度的测定占40%、正磷酸盐的测定占60%),任务完成总时间为3小时。
2.比赛结束后,参赛选手应立即停止操作,根据裁判要求离开比赛场地,不得延误。
3.参赛选手应严格遵守安全操作规程,例如:
必须穿安全鞋,工作服、白大褂、护目镜等。
4.竞赛试题包含文字及附图、附表。
如出现缺页、字迹不清等,立即向裁判提出更换。
5.选手提交的赛卷用工位号标识,不得写上姓名或与身份有关的信息,否则成绩无效,涉及到参赛选手签字确认的填写工位号。
6.实验室产生的废液应统一收集。
4任务指引
碱度能反应出废水在处理过程中所具有的对酸的缓冲能力,如果废水具有相对高的碱度,就可以对pH值的变化起到缓冲作用,使pH值相对稳定。
碱度表示水样中与强酸中的氢离子结合的物质的含量,碱度的大小可用水样在滴定过程中消耗的强酸量来测定。
磷是引起水体富营养化的重要限制因子,在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,则变成蓝色络合物,通常即称磷钼蓝。
用分光光度法在一定波长处测定其吸光度,从而计算磷的含量。
A1-1-1实验室工作任务
碱度的测定:
1.标定盐酸标准溶液的浓度;
2.利用酸碱滴定对水质碱度进行测定;
3.进行工作小结与上报。
A1-1-2主要试剂
1.无二氧化碳水。
用于制备标准溶液及稀释用的蒸馏水或去离子水,临用前煮沸15min,冷却至室温。
pH值应大于6.0,电导率小于2μS/cm。
2.酚酞指示液。
称取1g酚酞溶于100mL95%乙醇中,用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴至出现淡红色为止。
3.甲基橙指示剂。
称取0.1g甲基橙溶于100mL蒸馏水中。
4.碳酸钠标准溶液(1/2Na2CO30.0250mol/L)。
称取1.3249g(于250℃烘干4h)的无水碳酸钠(Na2CO3),溶于少量无二氧化碳水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,贮于聚乙烯瓶中。
保存时间不要超过一周。
5.盐酸标准溶液(0.0250mol/L)。
用分度吸管吸取2.1mL浓盐酸(n=1.19g/mL),并用蒸馏水稀释至1000mL,此溶液浓度≈0.025mol/L,其准确浓度按下法标定:
用无分度吸管吸取25.00mL碳酸钠标准溶液于250mL锥形瓶中,加无二氧化碳水稀释至约100mL,加入3滴甲基橙指示液,用盐酸标准溶液滴定至由桔黄色刚变成桔红色,记录盐酸标准溶液用量,记录在表A1-4,按公式
(1)计算其准确浓度:
.......................................................
(1)
式中:
C——盐酸标准溶液浓度(mol/L);
V——盐酸标准溶液用量(mL)。
A1-1-3主要仪器
1.酸式滴定管。
2.锥形瓶。
3.一般实验室常用仪器和设备。
A1-1-4操作步骤
1.分取100mL水样于250mL锥形瓶中,加入4滴酚酞指示液摇匀,当溶液呈红色时,用盐酸标准溶液滴定至刚刚褪至无色,记录盐酸标准溶液用量于表A1-5。
若加酚酞指示剂后溶液无色,则不需用盐酸标准溶液滴定,并接着进行下项操作。
2.向上述锥形瓶中加入3滴甲基橙指示液,摇匀,继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由桔黄色刚刚变为桔红色为止。
记录盐酸标准溶液用量于表A1-5。
3.对于多数天然水样,碱性化合物在水中所产生的碱度,有五种情形。
为说明方便,令以酚酞作指示剂时,滴定至颜色变化。
所消耗盐酸标准溶液的量为PmL,以甲基橙作指示剂时盐酸标准溶液用量为MmL,则盐酸标准溶液总消耗量为T=M+P。
第一种情形,P=T或M=0时:
P代表全部氢氧化物及碳酸盐的一半,由于M=0表示不含有碳酸盐,亦不含重碳酸盐。
因此P=T=氢氧化物。
第二种情形,P>
1/2T时;
说明M>
0,有碳酸盐存在,且碳酸盐=2M=2(T-P)。
而且由于P>
M,说明尚有氢氧化物存在,氢氧化物=T-2(T-P)=2P-T。
第三种情形,P=1/2T,即P=M时;
M代表碳酸盐的一半,说明水中仅有碳酸盐。
碳酸盐=2P=2M=T。
第四种情形,P<
1/2T时;
此时M>
P,因此M除代表由碳酸盐生成的重碳酸盐外,尚有水中原有的重碳酸盐。
碳酸盐=2P,重碳酸盐=T-2P。
第五种情形,P=0时;
此时,水中只有重碳酸盐存在。
重碳酸盐=T=M。
以上五种情形的碱度示于表A1-6中:
表A1-6碱度的组成
滴定的结果
氢氧化物(OH-)
碳酸盐(CO32-)
重碳酸盐(HCO3-)
P=T
P
P>
1/2T
2P-T
P=1/2T
2P
P<
T-2P
P=0
T
4.结果计算及数据报告
总碱度(CaO计,mg/L)=
..............
(2)
总碱度(CaCO3计,mg/L)=
............(3)
V——水样的体积,mL;
C——盐酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;
P——滴定酚酞碱度时,消耗硝酸标准滴定溶液的体积,mL;
M——滴定甲基橙碱度时,消耗硝酸标准滴定溶液的体积,mL;
28.04——氧化钙的摩尔质量(1/2CaO,g/moL)
50.05——碳酸钙的摩尔质量(1/2CaCO3,g/moL)
根据实际滴定情况,完成碱度的计算。
A1-2-1实验室工作任务
样品中正磷酸盐的测定:
1.合理选用实验器材,采集样品;
2.绘制吸收曲线,确定最大吸收波长;
3.进行校准曲线的绘制和样品磷的测定;
4.进行工作小结与上报。
A1-2-2主要试剂
1.硫酸,1+1硫酸溶液。
2.10%抗坏血酸溶液:
溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100mL。
该溶液储存在棕色玻璃瓶中,在约4℃可稳定几周。
如颜色变黄,则弃去重配。
3.钼酸盐溶液:
溶解13g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·
4H2O]于100mL水中。
溶解0.35g酒石酸锑氧钾[K(SbO)C4H4O6·
1/2H2O]于100mL水中。
在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到300mL(1+1)硫酸中,加酒石酸锑氧钾溶液并且混合均匀。
贮存在棕色玻璃瓶中于约4℃保存,可稳定两个月。
4.磷酸盐贮备溶液:
将优级纯磷酸二氢钾(KH2PO4)于110℃干燥2h,在干燥器中放冷。
称取0.2197g溶于水,移入1000mL容量瓶中,加(1+1)硫酸5mL,用水稀释至标线。
此溶液每毫升含50.0μg磷(以P计)。
5.磷酸盐标准使用液:
将贮备液稀释至浓度为5μg/mL即可。
A1-2-3主要仪器
1.比色管:
50mL,12支。
2.废液缸:
1000mL,1个。
3.移液管:
25、10、5mL各1支。
4.吸量管:
10mL,2支;
5mL、2mL、1mL各1支。
5.容量瓶:
250mL,1个;
100mL,3个;
50mL,1个。
6.比色皿:
1cm,4只。
7.烧杯:
500mL,1个;
100mL,3个。
8.一般实验室常用仪器和设备。
A1-2-4操作步骤
1.预处理
现场取约250mL实验室样品经中速滤纸过滤后贮存于500mL烧杯中即制成试样。
2.吸收曲线绘制及测定波长选择
移取一定体积的磷标准使用溶液(选手自行配制)于50mL比色管中,定容。
加入1mL抗坏血酸溶液,摇匀。
再加入2mL钼酸盐溶液,摇匀。
放置15min后,用1cm比色皿,以蒸馏水为参比,在600~800nm范围内,测定吸光度,并作吸收曲线(仪器绘制或自绘),从曲线上确定最大吸收波长作为定量测定时的测量波长。
仪器绘制吸收曲线,文件名另存为“工位号+吸收曲线”,并转换成PDF格式,保存到桌面:
\竞赛文件夹中。
3.比色皿校正值的测定
比色皿装蒸馏水,于最大吸收波长处,以一个比色皿为参比,测定其余比色皿的校正值。
说明:
参赛选手可以自由选择使用比色皿的个数。
4.校准曲线的绘制
根据吸收曲线上最大吸收波长时的吸光度及未知液的浓度范围,确定未知液的稀释倍数,并合理配制标准系列溶液。
取数支50mL具塞比色管,分别加入一定量的磷酸盐标准使用液,定容。
显色。
向比色管中加入1mL的10%抗坏血酸溶液,混匀。
30s后加入2mL钼酸盐溶液充分混匀,放置15min。
在最大吸收波长处,以蒸馏水为参比,测定各自吸光度,并记录在表A1-7中。
以浓度或质量为横坐标,以相应的吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
仪器绘制校准曲线,文件名另存为“工位号+校准曲线”,并转换成PDF格式,保存到桌面:
5.样品中正磷酸盐含量的测定
分取适量经过处理的水样,加入50mL比色管中,用水稀释至标线。
以下按照校准曲线绘制的步骤进行显色和测量。
减去空白试验的吸光度,记录在表A1-8中。
6.结果计算及数据报告
借助校准曲线计算出样品中正磷酸盐的浓度,根据样品的稀释倍数,求出样品中正磷酸盐的含量,填报测定结果在表A1-8中。
并完成水处理站交接班记录表A1-1。
5实验结果
1.盐酸标准溶液的标定,见表A1-4。
2.碱度的测定,见表A1-5
表A1-4盐酸浓度标定数据记录
项目
1
2
滴定起始读数(mL)
滴定终点读数(mL)
温度补偿计算后体积(mL)
盐酸溶液浓度(mg/L)
平均值
极差
相对极差
确认签字
裁判:
选手工位号:
表A1-5碱度的测定数据记录
样品
样品1
样品2
样品3
酚酞指示剂
滴定管终读数(mL)
滴定管始读数(mL)
P(mL)
甲基橙指示剂
M(mL)
3.碱度的计算
计算过程:
总碱度(CaO计,mg/L)为:
。
1.测定波长的选择。
绘制并打印吸收曲线,放于任务单后面,自己手绘吸收曲线的选手,可跟裁判拿A4纸,请自行空出装订部分,否则后果自负。
结论:
最大吸收波长:
__________________。
2.校准曲线的绘制,见表A1-7。
3.样品的测定,见表A1-8。
表A1-7分光光度法测定样品中正磷酸盐校准曲线绘制
3
4
5
6
7
8
9
磷标液体积(mL)
取磷的质量(mg)
吸光度
吸光度校正
回归方程
相关系数(γ)
表A1-8分光光度法测定样品中正磷酸盐样品的测定
(样品的稀释倍数:
_________)
从工作曲线中查得磷的质量(mg)
试样中磷含量(mg/L)
试样中磷含量平均值(mg/L)
6工作小结与文档上报
工作任务要求的3小时很快就要到了,请您注意整理各项任务表格,在工作计划表里填写完成情况,如果有时间,可以写一个简单的工作小结(见A1-2)。
所有下发的文档材料,一并按顺序排列,上报给当值裁判后,您的本场竞技任务就结束了,请认真准备下一场比赛,预祝您取得好的成绩,再见。
提交时间:
选手工位:
过程裁判:
比赛用时:
结果裁判:
裁判长:
- 配套讲稿:
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