水污染控制工程实验.ppt

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1、水污染控制工程 实验讲义南开大学环境科学与工程学院实验一混凝实验一、目的通过混凝实验,观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果,不仅可以选择投加药剂种类,数量,还可确定其它混凝最佳条件。二、原理消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫做脱稳。脱稳后的胶粒,在一定的水力条件下,才能形成较大的絮凝体,俗称矾花。直径较大且较密实的矾花容易下沉。自投加混凝剂直至形成较大矾花的过程叫混凝。三、设备及用具1.TS6程控混凝试验搅拌仪一台。2.洗耳球1个,配合移液管移药用。3.10mL移液管1根。4.1000mL量筒1个,量原水体积。5.2mg/mL(Al2O3计)浓度硫

2、酸铝(或其它混凝剂)溶液1瓶。6.PHS-2型酸度计1台。7.HACH2100N浊度仪1台。四、内容与步骤1.测原水浊度及Ph值。2.用1000mL量筒量取6个水样置于搅拌烧杯中。3.将测温探头放入仪器旁边盛水烧杯中。4.将第一组水样置于搅拌机中,启动仪器,编程序(快速搅拌800rpm、1min、加药;中速搅拌150rpm、10min;慢速搅拌50rpm、10min;静沉30min)。5.用移液管向1至6号加药管中分别加入1、2、3、4、5、6mL混凝剂。6.运行程序,注意观察并记录矾花形成、沉淀的过程,矾花外观、大小、密实程度等,并记入表格中

3、。7.程序运行结束后,由上部取样口取杯中上清液约100mL(测浊度、pH即可),置于六个洗净的100mL烧杯中,测浊度及pH并记入表中。5.用移液管向1至6号加药管中分别加入1、2、3、4、5、6mL混凝剂。6.运行程序,注意观察并记录矾花形成、沉淀的过程,矾花外观、大小、密实程度等,并记入表格中。7.程序运行结束后,由上部取样口取杯中上清液约100mL(测浊度、pH即可),置于六个洗净的100mL烧杯中,测浊度及pH并记入表中。六、成果整理以投药量为横坐标,以剩余浊度为纵坐标,绘制投药量-剩余浊度曲线,从曲线上可求得不大于某一剩余浊度的最佳投

4、药量值。七、思考题1.根据实验结果以及实验中所观察到的现象,简述影响混凝的几个主要因素。2.为什么最大投药量时,混凝效果不一定好。3.参考本实验步骤,编写出测定最佳pH值实验过程。实验二沉淀实验一、目的通过沉淀实验,熟悉沉淀类型及各自特点,掌握沉淀曲线测试与绘制方法。二、原理浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀,其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(斯笃克斯)公式。悬浮物浓度不太高,一般在600~700mg/L以下的絮状颗粒的沉淀属于絮凝沉淀,沉淀过程中由于颗粒相互碰撞,凝聚变大,沉速不断加大,因此颗粒沉速

5、实际上是一变速。浓度大于某值的高浓度水,颗粒的下沉均表现为浑浊液面的整体下沉。这与自由沉淀、絮凝沉淀完全不同,后两者研究的都是一个颗粒沉淀时的运动变化特点,(考虑的是悬浮物个体),而对成层沉淀的研究却是针对悬浮物整体,即整个浑液面的沉淀变化过程。成层沉淀时颗粒间相互位置保持不变,颗粒下沉速度即为浑液面等速下沉速度。该速度与原水浓度、悬浮物性质等有关而与沉淀深度无关。但沉淀有效水深影响变浓区沉速和压缩区压实程度。为了研究浓缩,提供从浓缩角度设计澄清浓缩池所必需的参数,应考虑沉降柱的有效水深。此外,高浓度水沉淀过程中,器壁效应更为突出,为了能真实地

6、反映客观实际状态,沉淀柱直径一般要≥200mm,而且柱内还应装有慢速搅拌装置,以消除器壁效应和模拟沉淀池内刮泥机的作用。三.试验设备材料1.沉淀用有机玻璃柱,内径d=150mm,高H=1600mm,内设搅拌装置转速1rpm,上设溢流管、取样口、进水管及放空管;2.配水系统一套(每套系统为两套沉淀装置供水),包括小车、污泥泵、水箱等;3.计量水深用标尺、计时用秒表;4.悬浮物定量分析用电子天平、定量滤纸、称量瓶、烘箱、抽滤装置、干燥器等装置;5.取样用100ml比色管、100ml量筒、瓷盘等。四试验方法和步骤1.检查沉淀装置连接情况、保证各个阀门

7、完全闭合;各种用具是否齐全。2.打开阀门1、3,水泵接电,使水箱中污水在自循环条件下混合均匀;取水箱水样测悬浮物浓度C0。3.启动搅拌器控制转速为1rpm;打开阀门2、4,慢速关小阀门3,使沉淀柱进水速度均匀;待沉淀柱水位达到溢流管时依次关闭阀门2、4,并开始记录时间。4.在开始后0、5、10、20、30、60min时分别在1号取样口取样100ml,测悬浮物浓度。同时观察悬浮颗粒沉淀特点、现象。5.悬浮物测定方法:1将定量滤纸置于称量瓶内烘至恒重W1;2将抽滤水样后滤纸放入称量瓶中,烘至恒重W2;3悬浮物浓度五注意事项1.向沉淀柱内进水时,速度

8、要适中,既要较快完成进水,以防进水中一些较重颗粒沉淀,又要防止速度过快造成柱内水体紊动,影响静沉实验效果。2.取样时,先排除管中积水而后取样(排出20

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