《水工程实验技术》实验指导书(修订201110)

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1、福建工程学院实验指导书课程名称：水工程实验技术系（部）：环境与设备工程系专业：给排水工程班级：姓名：学号：实验项目实验一自由沉淀实验1实验二絮凝沉淀实验5实验三混凝沉淀实验9实验四静态活性炭吸附试验12实验五离子交换实验16实验六活性污泥特性测定实验18实验七曝气设备清水充氧性能测定实验21实验八折点加氯消毒实验25附录一紫外可见分光光度计的使用说明29附录二pH计的使用说明30附录三浊度仪的使用说明32附录四电子分析天平的使用说明33实验成绩课内评分30%实验报告评分70%合计得分内容及格式15%数据处

2、理及结果30%图表及曲线15%分析及讨论30%其他10%实验一自由沉淀实验一、实验目的（1）掌握颗粒自由沉淀实验的方法；（2）进一步了解和掌握自由沉淀规律，根据试验结果绘制自由沉淀曲线。去除率～沉速曲线（η～u曲线）、去除率～时间曲线（η~t曲线）和未被去除颗粒百分比～沉速曲线（P～u曲线）。二、实验原理浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀。自由沉淀的特点是：静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stokes公式。悬浮物去除率的累积曲线计算：其中：η——总去除率P0、P——未被去除颗粒的百

3、分比us、u0——沉淀速度实验用沉淀柱进行，如右图。初始时，沉淀时间为0，悬浮物浓度为C0，去除率η=0。设水深为H（实验时为水面到取样口的垂直距离），在ti时间能沉到H深度的最小颗粒di的沉速可表示为：。实际上，沉淀时间ti内，由水中沉至柱底的颗粒是由两部分颗粒组成，即沉速的那一部分颗粒能全部沉至柱底，同时，颗粒沉速的颗粒也有一部分能沉到柱底，这部分颗粒虽然粒径很小，沉速，但这部分颗粒并不全在水面，而是均匀分布在整个柱内，因此，只要在水面以下，它们下沉至池底所用的时间小于或等于具有沉速ui的颗粒由水面降

4、至池底所用的时间ti，则这部分颗粒也能从水中被除去。在ti时间，取样点处实验水样的悬浮物浓度为Ci，沉速（）的颗粒的去除率：，其中，表示未被去除的颗粒所占的百分比。绘制P~ui关系曲线，可知，是当选择的颗粒沉速由u1降至u2，即颗粒粒径有d1减到d2时，此时水中所能多去除的，粒径在d1~d2间的那部分颗粒的百分比。当无限小时，dP代表了小于d1的某一粒径d占全部颗粒的百分比。这些颗粒能沉到柱底的条件是：颗粒由水中某一点沉到柱底所用的时间，必须等于或小于具有沉速ui33的颗粒由水面沉至柱底所用的时间，即满足

5、：，由于自由沉淀颗粒均匀分布，又为等速沉淀，故沉速的颗粒只有在水深x以内才能沉到柱底，因此沉到柱底这部分颗粒，占这种颗粒粒径的百分比为，同一粒径颗粒的去除率为，令，，则。由上述分析，反映了具有us的颗粒占全部颗粒的百分比，而则反映了在设计沉速u0前提下，具有沉速的颗粒去除量占本颗粒总量的百分比，则反映了设计沉速u0时，具有沉速为us的颗粒所能被去除的部分占全部颗粒的比率。这部分沉速的颗粒的去除率为：颗粒的总去除率：工程中常用去除率公式：三、实验装置与设备1、沉淀装置：包括有机玻璃沉淀柱、储水箱、水泵、搅拌

6、装置和配水系统等。2、秒表。3、测定悬浮物的设备：浊度仪、玻璃棒、烧杯等。4、实验用水采用自来水和硅藻土配制。四、实验步骤及记录1、将一定量的硅藻土投入到配水箱中，开动搅拌机，充分搅拌混合，注意混合后浊度不可太高（50~70NTU为宜），以保证满足自由沉淀的要求。2、取水样200ml（测定初始溶液的浊度为C0），并且确定取样管内取样口位置（本次实验取二个取样口）。3、启动水泵将混合液打入沉淀柱到一定高度，停泵，停止搅拌机，并且记录高度值H0，此时沉淀时间t=0。开动秒表，开始记录沉淀时间t。4、观察悬浮颗

7、粒沉淀特点、现象。5、当沉淀时间t为5、10、20、30、60、120分钟时，取样口高度分别为45cm和80cm，33在每个取样口分别取水一次，取样体积70~80mL，用浊度仪测定相应的浊度（Ct），记录数据。6、注意：每次取样前应先排出取样口中的积水，减少误差，在取样前需读取沉淀柱中液面的高度H，并记录数据。7、实验记录用表。颗粒自由沉淀实验原始记录原水记录浊度C0：水温：pH值：静沉时间取样口高度水样编号浊度Ct（NTU）液面高度H（m）545cm80cm1045cm80cm2045cm80cm304

8、5cm80cm6045cm80cm12045cm80cm实验时间实验地点小组成员使用仪器名称及型号五、实验结果整理和分析1.基本参数整理实验日期：水样性质及来源：沉淀柱直径：d=mm柱高：H=m根据实验装置绘制沉淀柱草图及管路连接图2.实验数据整理及分析（1）未被去除悬浮物百分比：C0—原水浊度，NTU；Ci—沉淀时间t后，水样浊度，NTU。（2）相应颗粒沉速：mm/s33原始数据整理取样口高度cm沉淀高度H（cm）沉淀时间t