水处理实验报告Word格式.docx
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设
备
及
仪
器
名称
型号
规格
备注
沉淀管
烘箱
天平
曝气充氧装置
恒温振荡器
722分光光度计
过滤及反冲洗装置
ZR2-6型混凝搅拌器
水泵
漏斗
容量瓶
移液管
滴定管
1/10000分析天平
空压机
实验成绩
课内评分60%
实验报告评分40%
合计得分
实验一自由沉淀实验
一实验目的
（1）初步掌握颗粒自由沉淀的试验方法：
（2）进一步了解和掌握自由沉淀规律，根据试验结果绘制时间～沉淀率（t~E），沉速～沉淀率（u~E）和Ct/C0～u的关系曲线。
二实验原理
沉淀是指从液体中借重力作用去除固体颗粒的一种过程。
根据液体中固体物质的浓度和性质，可将沉淀过程分为自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀等四类。
本试验是研究探讨污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律。
试验用沉淀管进行，如图。
设水深为h，在t时间能沉到h深度的颗粒的沉速u＝h/t。
根据某给定的时间t0，计算出颗粒的沉速u0。
凡是沉淀速度等于或大于u0的颗粒，在t0时都可以全部去除。
设原水中悬浮物浓度为c0（mg/L），则沉淀率为：
在时间t时能沉到h深度的颗粒的沉淀速度为：
式中：
c0—原水中悬浮物浓度（mg/L）
ct—经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度（mg/L）
h—取样口高度（cm）
t—取样时间（min）
自由沉淀试验装置
三实验装置与设备
1、沉淀管、储水箱、水泵和搅拌装置
2、秒表，皮尺
3、测定悬浮物的设备：
分析天平，称量瓶，烘箱、滤纸、漏斗、漏斗架、量筒，烧杯等。
4、污水水养，采用高岭土配置。
四实验步骤
1．将一定量的高岭土投入到配水箱中，开动搅拌机，充分搅拌。
2．取水样200ml（测定悬浮浓度为c0）并且确定取样管内取样口位置。
2．启动水泵将混合液打入沉淀管到一定高度，停泵，停止搅拌机，并且记录高度值。
开动秒表，开始记录沉淀时间。
3．当时间为1、3、5、10、15、20、40、60分钟时，在取样口分别取水200ml，测定悬浮物浓度（ct）。
4、每次取样应先排出取样口中的积水，减少误差，在取样前和取样后皆需测量沉淀管中液面至取样口的高度，计算时取二者的平均值。
5．测定每一沉淀时间的水样的悬浮物浓度固体量。
首先调烘箱至105±
1℃，跌好滤纸放入称量瓶中，打开盖子，将称量瓶放入105℃烘箱中至恒重，称取重量，然后将恒重好的滤纸取出放在玻璃漏斗中，过滤水样，并用蒸馏水冲净，使滤纸上得到全部悬浮性固体。
最后将带有滤渣的滤纸移入称量瓶中，称其悬浮物的重量（还要重复烘干至恒重的过程）
6．悬浮固体计算：
ω1—称量瓶+滤纸重量（g）
ω2—称量瓶+滤纸重量+悬浮物（g）
V—水样体积（100ml）
五实验结果分析与思考
数据记录与数据处理：
如下表
编
号
滤纸质量g
悬浮物
质量
浓度C
g/l
时
间
min
沉淀管液面高度
H（m）
沉降速度
mm/s
沉淀率
P（%）
Ct/C0
过滤前
过滤后
前（m）
后（m）
1
2
5
3
10
4
15
20
6
30
7
40
8
60
1、根据不同沉淀时间的取样口距液面平均深度h和沉淀时间t，计算出各种颗粒的沉淀速度u和沉淀率E，并绘制沉淀时间～沉淀率和沉速～沉淀率的曲线
2、利用上述资料，计算不同时间t时，沉淀管内未被去除的悬浮物的百分比，即：
P＝（ct/c0）×
100％
以颗粒沉速u为横坐标，以P为纵坐标，绘制u－P关系曲线。
图
（一）t-E曲线
图
（二）u-E曲线
u–P曲线
思考题：
1.自由沉淀中颗粒沉淀速度与絮凝沉淀中颗粒沉淀速度有区别吗
答：
有。
自由沉淀中颗粒速度始终不变。
其沉淀过程可以用牛顿第二定律和斯特可斯公式描述。
絮凝沉淀中颗粒沉淀速度不断加大，实际沉速很难用理论描述，主要靠试验测定。
2.绘制自由沉降曲线的意义
可于从曲线看出t-E，u-E，u-P的关系。
并进一步从u-P曲线上求出某一沉降速度的去除率。
实验二活性炭吸附试验
一实验目的：
（1）了解活性炭的特点和使用范围；
（2）通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能，并熟悉整个过程的操作。
二实验原理：
A、活性炭吸附，是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。
活性炭在溶液中达到吸附平衡时，活性炭的吸附能力以吸附量q表示：
q==
其中：
q—活性炭吸附量，即单位的量的活性炭所吸附的物质重量g/g;
V—污水体积，L
C0、C—分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，g/L；
X—被吸附物质重量，g；
M—活性炭投加量，g.。
B、在温度一定的条件下，活性炭吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间曲线称为吸附等温线，常以下式表示：
lgq=lgk+lgc
C、通过吸附实验测得q、C相应值。
同时，由朗伯－比尔定律：
可知，样品浓度跟吸光度成正相关。
所以只要在一定条件下测定标准溶液的吸光度、绘出标准曲线，就可以在相同的实验条件下测定样品的吸光度就可以从标准曲线上读出样品的浓度。
三实验步骤：
（1）画出标准线：
a、准确吸取酚标准液、、、、、、、于50mL比色管中，加入适量蒸馏水稀释；
b、同时作一空白样；
c、加入氨缓冲溶液（pH=10）；
d、加入4—氨基安替比林1mL；
e、加铁氰化钾1mL；
f、加蒸馏水到刻度；
g、15min后用722分光度计测其吸光度（波长为a=510nm）；
h、绘制标准线。
（2）在6个250mL的三角烧杯中分别投加0、50、100、200、300、400mg粉末状活性炭，再分别加入100mL含酚废水。
（C=10mg/L）
（3）测定水温，将三角烧瓶放在振荡器上振荡，计时振荡1h；
（4）将震荡后的水样用漏斗和滤纸过滤，滤出液50mL；
（5）按步骤
（1）中cdfg加药，测吸光度；
（6）在标准曲线上查出酚的浓度，并记录和计算数数据。
四数据处理及结果计算：
实验数据和计算见以下图表：
（水温25℃）
表一标准曲线计算表
标液投量
酚液浓度mg/mL
吸光度
表二吸附原始数据表
活性炭量
50
100
200
300
400
含酚浓度mg/mL
表三吸附率计算表
序号
原水酚/
出水酚/
废水体积V/mL
炭量/g
吸附量g/mg
酚去除率/%
图一标准曲线图
五、对结果的分析、讨论及改进设想：
1．在做标准曲线时，吸光度出现负数，说明实验误差大。
根据实验情况，这些误差多由投加药品量误差引起。
3．同一个加药程序由同一个同学负责，这样可减少由于不同同学的读数误差的差异而引起较大的实验误差。
六、思考题：
1.实验数据与吸附等温线之间的关系
本实验的数据误差较大。
2.吸附等温线有什么现实意义，作吸附等温线时为什么要用粉状炭
一定的实验状态下作出了吸附等温线，只要在相同的实验状态下做出实验数据就可在吸附等温线上查得水中某物质的浓度。
用粉末状的活性炭有利于加快吸附，使实验更快更准确。
实验三过滤及反冲洗实验
（1）观察过滤及反冲洗现象，加深理解过滤及反冲洗原理；
（2）通过实验得出流速与水头损失之间的关系；
（3）通过实验得出冲洗强度与膨胀度之间的关系；
（4）了解进行过滤及反冲洗模型试验的方法；
（1）滤池净化的主要作用是接触凝聚作用，水中经过絮凝的杂质截留在滤池之中，或者有接触絮凝作用的滤料表面粘附水中的杂质。
滤层去除水中杂质的效果主要取决于滤料的总面积；
（2）滤速大小、滤料颗粒的大小和形状，过滤进水中悬浮物含量及截留杂质在垂直方向的分布决定滤层的水头损失。
当滤速大、滤料颗粒粗、滤料层较薄时，滤过水水质很快变差，过滤水质的周期变短；
若滤速大，滤料颗粒细，滤池中的水关损失增加很快，这样很快达到过滤压力周期；
（3）滤料层在反冲洗时，当膨胀率一定，滤料颗粒越大，所需冲洗强度便越大；
水温越高，所需冲洗强度也越大。
反冲洗开始时承托层、滤料层未完全膨胀、相当于滤池处于反向过滤状态，这时滤层水头损失的计算公式为：
e=（L－L0）÷
L0×
100%
L——砂层膨胀后的厚度（cm），L0——砂层膨胀前的厚度（cm），
当反冲洗速度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。
根据滤料层前后的厚度便可求出膨胀率。
（1）了解实验装置及构造；
（2）打开和关闭过滤相应的阀门，启动水泵进行观察运行情况；
（3）测量并记录数据；
（4）进行反冲洗时，先调整反冲洗对应的阀门；
（5）做膨胀率e=10%、20%、30%的反冲洗强度q的实验；
（6）打开反冲洗水泵，调整膨胀度e,测出反冲洗强度值；
（7）测量每个反冲洗强度时应连续测3次，取平均值计算。
数据处理见下表、下图
水压高度CM
进水量L/h
h1
h2
h3
h4
h5
320
135
108
65
54
132
105
104
平均
133
106
65
54
134
91
68
58
92
57
133
90
134
91
68
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