实验五微污染水源水中nom去除实验

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1、实验五:微污染水源水中NOM去除实验一、实验目的1、掌握正交实验的设计方法；2、了解多指标的正交实验及直观分析；3、了解微污染水源水中NOM去除的常见方式。二、实验原理原水中大量存在的NOM是引起水体色度的主要物质，也是最基本的消毒副产物（DBPs）先质，而DBPs是导致饮用水致突变性增加的主要原因。在水处理过程中NOM还可能降低混凝工艺的处理效果、增加投药量，残留的NOM进入管网后可能引起细菌滋长，从而腐蚀管壁，降低饮用水的生物稳定性。因此，在微污染水净化过程中，NOM的去除对于提高饮用水水质、保障用水安全有

2、重要意义。在水处理中一般以水中总有机碳（TOC）作为总有机物的替代参数，以溶解态有机碳（DOC）代表水中溶解性有机物的含量，DOC中可被细菌利用的部分为可生物降解性有机碳（BDOC），而BDOC中能被细菌直接合成细胞的部分称为可同化有机碳（AOC）。BDOC和AOC主要由易溶于水的小分子、极性有机物构成，用来表示水中可生物降解有机物，还可表示出水的生物稳定性。UV254表示水中溶解的非饱和构造的有机污染物（如带双键或芳香族的有机物）的总量，这些物质恰恰是天然有机物的主要部分，卤代活性较高，所以一般用UV254值

3、或UV254/DOC的值来评价消毒副产物形成潜力（DBPFP）的大小。在给水强化处理工艺中，对NOM去除有效的工艺有生物预处理、强化混凝、O3氧化、活性碳吸附、膜过滤等技术，本次实验内容为活性碳吸附结合混凝处理，实验设计为正交实验。正交试验设计是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进

4、行33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(3)4正交表按排实验，只需作9次，按L18(3)7正交表进行18次实验，显然大大减少了工作量，因而正交实验设计在很多领域的研究中应用十分广泛。正交表设计：(1)确定列数。根据试验目的，选择处理因素与不可忽略的交互作用，明确其共有多少个数，如果对研究中的某些问题尚不太了解，列可多一些，但一般不宜过多。当每个试验号无重复，只有1个试验数据时，可设2个或多个空白列，作为计算误差项之用。(2)确定各因素的水平数。根据研究目的，一般二水平可作因素筛选用；也可

5、适用于试验次数少、分批进行的研究。三水平可观察变化趋势，选择最佳搭配；多水平能一次满足试验要求。(3)选定正交表。根据确定的列数(c)与水平数(t)选择相应的正交表。例如观察5个因素8个一级交互作用，留两个空白列，且每个因素取2水平，则适宜选L16(215)表。由于同水平的正交表有多个，如L8(27)、L12(211)、L16(215)，一般只要表中列数比考虑需要观察的个数稍多一点即可，这样省工省时。(4)表头安排。应优先考虑交互作用不可忽略的处理因素，按照不可混杂的原则，将它们及交互作用首先在表头排妥，而后再

6、将剩余各因素任意安排在各列上。(5)组织实施方案。根据选定正交表中各因素占有列的水平数列，构成实施方案表，按实验号依次进行，共作n次实验，每次实验按表中横行的各水平组合进行。实验结果数据记录在该行的末尾。(6)对实验结果进行直观分析,得出实验结论。三、实验设备与用具1、混凝实验搅拌机ZR-4；（本次实验用JJ-4型）2、PHS-3C酸度计；3、752紫外可见分光光度计；4、1000mL烧杯、注射器、吸球、移液管；5、10g/L硫酸铝、10g/L三氯化铁、0.2g/L聚丙烯酰胺，蒸馏水；6、原水样（鸣飞湖水）。四

7、、实验步骤与记录1、选定四个影响因素，分别为混凝剂种类、混凝剂投加量、反应时间、活性碳投加量，每个因素再选取三个水平（见附注），按照正交表L9(3)4来安排实验；注:混凝剂水平为硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺，配置浓度为10g/L；混凝剂投加量水平值由单因素实验确定，方法依据混凝实验，确定最佳投量范围后，从中选择有代表性的三个投量作为实验水平值；活性碳投加量水平值根据单因素实验来确定，方法同上；反应时间依据参考文献来确定。1、利用六联搅拌机，合理安排实验，评价指标选定为水样反应后的UV254值。注：指标测试方法为

8、取已反应沉淀后的上清液，离心后在紫外分光光度计上测定254nm下的吸光度值即为UV254值；2、依照混凝实验的方法，完成全部9次实验，并测定相应的UV254值，将实验结果填入正交实验计算表中。3、采用直观分析的方法，判断出影响因素的主次顺序及最佳实验条件。五、成果整理实验记录：原水水温：原水UV254：pH值：因素实验号1混凝剂种类2混凝剂投量（ml）3反应时间(min)4活性碳投量（